JP7265505B2 - Radiation image acquisition system and imaging unit - Google Patents

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本開示は、撮像ユニットおよび放射線画像取得システムに関する。 The present disclosure relates to imaging units and radiographic image acquisition systems.

対象物にX線を照射し、対象物を透過したX線をシンチレータでシンチレーション光に変換させて、そのシンチレーション光を検出器によって検出するいくつかの装置またはシステムが知られている。たとえば特許文献1に記載されたシステムは、不透明なシンチレータを備え、そのシンチレータの入力面(X線を入力する表面)から出力されるシンチレーション光を撮像する。このシステムの一形態は、対象物を搬送方向に搬送する搬送装置を備え、ラインスキャンカメラを用いて、対象物の搬送速度に合わせて撮像を行う。 Some devices or systems are known that irradiate an object with X-rays, convert the X-rays that have passed through the object into scintillation light with a scintillator, and detect the scintillation light with a detector. For example, the system described in Patent Document 1 includes an opaque scintillator and captures scintillation light output from the input surface of the scintillator (the surface on which X-rays are input). One form of this system includes a transport device that transports an object in the transport direction, and uses a line scan camera to capture an image according to the transport speed of the object.

一方、特許文献2に記載された装置は、シンチレータの入力面(表面)から出力されるシンチレーション光を撮像する第1の撮像手段と、シンチレータの入力面とは反対側の面(裏面)から出力されるシンチレーション光を撮像する第2の撮像手段とを備える。第1および第2の撮像手段の一方は表面または裏面の法線方向に出力されるシンチレーション光を集光し、第1および第2の撮像手段の他方は表面または裏面の法線方向に対して傾斜した方向に出力されるシンチレーション光を集光する。特許文献3には、歯科用放射線撮像法のためのシステムが記載されている。このシステムも、シンチレーションプレート(またはシンチレーションスクリーン)からの光をレンズが集光してCCDが検出することで、放射線画像を得ている。 On the other hand, the device described in Patent Document 2 includes first imaging means for imaging scintillation light output from the input surface (front surface) of the scintillator, and output from the surface (back surface) opposite to the input surface of the scintillator. and second imaging means for imaging the scintillation light. One of the first and second imaging means collects the scintillation light output in the normal direction of the front surface or the back surface, and the other of the first and second imaging means collects the scintillation light output in the normal direction of the front surface or the back surface. It collects scintillation light output in an inclined direction. US Pat. No. 6,200,000 describes a system for dental radiographic imaging. This system also obtains a radiation image by condensing light from a scintillation plate (or scintillation screen) with a lens and detecting it with a CCD.

国際公開第2017/056680号WO2017/056680 特開2012-154734号公報JP 2012-154734 A 特表2000-510729号公報Japanese Patent Publication No. 2000-510729

特許文献1に記載されたシステムでは、不透明なシンチレータを用いて入力面の観察を行うことで、プラスチック等の軽元素からなる対象物の形状等を識別可能である。搬送装置およびラインスキャンカメラを用いた形態では、より高速に放射線画像を取得可能である。しかしながら、搬送装置を用いた場合には、対象物の中の異なる部分で拡大率が変化するため、ラインスキャンカメラによって取得される画像がぼやけるおそれがある。一方で、特許文献2および3には、シンチレータの入力面から出力されるシンチレーション光を撮像するために、シンチレーション光を反射させるミラーが設置されてもよい点が記載されている。これらのミラーは、入力面に対面するように設置されるが、ミラーが、対象物を透過したX線に影響を及ぼすおそれがある。たとえば、X線がミラーに吸収されるという影響が生じ得る。この影響は、放射線画像を高感度に取得することを困難にする可能性がある。 In the system described in Patent Document 1, by observing the input surface using an opaque scintillator, it is possible to identify the shape and the like of an object made of light elements such as plastic. A form using a transport device and a line scan camera can acquire a radiographic image at a higher speed. However, when using a transport device, the image acquired by the line scan camera may be blurred due to the varying magnification in different parts of the object. On the other hand, Patent Documents 2 and 3 describe that a mirror that reflects scintillation light may be installed in order to capture an image of scintillation light output from the input surface of the scintillator. These mirrors are placed facing the input surface, but the mirrors can affect the X-rays transmitted through the object. For example, the effect can occur that X-rays are absorbed by the mirror. This effect can make it difficult to acquire radiographic images with high sensitivity.

本開示は、搬送される対象物に対しても放射線画像がぼやけることを防止でき、シンチレータの入力面から出力されるシンチレーション光を検出する場合でも放射線に対するミラーの影響を排除することができる撮像ユニットおよび放射線画像取得システムを説明する。 The present disclosure is an imaging unit that can prevent a radiographic image from being blurred even for a transported object, and can eliminate the influence of a mirror on radiation even when scintillation light output from the input surface of a scintillator is detected. and a radiographic image acquisition system are described.

本開示の一態様は、所定の搬送経路上で搬送方向に搬送される対象物の放射線画像を取得するための撮像ユニットであって、搬送経路に対面するように配置される壁部を有し、放射線を通過させるためのスリットが壁部に形成された筐体と、筐体内に設置され、スリットを通過した放射線を入力する入力面を有するシンチレータと、筐体内に設置され、入力面から出力されるシンチレーション光を反射する1つまたは複数のミラーと、筐体内に設置され、ミラーで反射されたシンチレーション光を検出するラインスキャンカメラであって、搬送方向に対応するスキャン方向とスキャン方向に直交するライン方向とを有するラインスキャンカメラと、を備え、シンチレータは、入力面が搬送方向に平行で且つライン方向に平行であるように配置され、ミラーは、スリットの周縁とシンチレータの入力面とを結ぶ照射領域の外部に位置している。 One aspect of the present disclosure is an imaging unit for acquiring a radiographic image of an object that is transported in a transport direction on a predetermined transport route, the imaging unit having a wall that faces the transport route. , a housing having a slit formed in the wall for passing radiation, a scintillator installed in the housing and having an input surface for inputting the radiation that has passed through the slit, and a scintillator installed in the housing and output from the input surface and a line scan camera installed in the housing for detecting the scintillation light reflected by the mirror, the scan direction corresponding to the transport direction and the scan direction orthogonal to the scan direction a line scan camera having a line direction and a line direction, wherein the scintillator is arranged such that the input surface is parallel to the transport direction and parallel to the line direction; It is located outside the connecting irradiation area.

この撮像ユニットでは、搬送経路上で搬送される対象物を透過した放射線が、筐体の壁部に形成されたスリットを通過する。筐体内には、シンチレータと、1つまたは複数のミラーと、ラインスキャンカメラとが設置されており、撮像に必要な機器がユニット化されている。筐体内に入射した放射線は、シンチレータの入力面に入力され、その入力面からシンチレーション光が出力される。シンチレータの入力面に近い領域では、比較的低いエネルギーの放射線が変換される。よって、ラインスキャンカメラは、低エネルギーの放射線感度に優れた放射線画像を取得できる。このことは、たとえば軽元素からなる物質の検出に有利にはたらく。シンチレータの入力面が、搬送方向に平行であり、且つラインスキャンカメラのライン方向に平行であるので、対象物の中の異なる部分(たとえば搬送方向における上流端と下流端など)において、拡大率は変化しない。よって、放射線画像がぼやけることが防止される。さらにはミラーが放射線の照射領域の外部に位置しているので、対象物を透過した放射線は、ミラーを通ることなくシンチレータの入力面に入力される。これにより、放射線に対するミラーの影響が排除される。その結果として、この撮像ユニットは、対象物の放射線画像を鮮明かつ高感度に取得することを可能にする。 In this imaging unit, the radiation that has passed through the object conveyed on the conveying path passes through the slit formed in the wall of the housing. A scintillator, one or more mirrors, and a line scan camera are installed in the housing, and the devices required for imaging are unitized. Radiation entering the housing is input to the input surface of the scintillator, and scintillation light is output from the input surface. In regions close to the input face of the scintillator, relatively low energy radiation is converted. Therefore, the line scan camera can acquire radiation images with excellent sensitivity to low-energy radiation. This is advantageous, for example, for the detection of substances consisting of light elements. Since the input surface of the scintillator is parallel to the transport direction and parallel to the line direction of the line scan camera, the magnification is It does not change. Therefore, blurring of the radiographic image is prevented. Furthermore, since the mirror is located outside the irradiation area of the radiation, the radiation that has passed through the object is input to the input surface of the scintillator without passing through the mirror. This eliminates the influence of the mirror on the radiation. As a result, this imaging unit makes it possible to acquire a radiographic image of an object clearly and with high sensitivity.

いくつかの態様において、ミラーは、入力面の法線に重なる位置に配置された第1ミラーであって、第1ミラーの反射面と入力面との間に鋭角を形成する第1ミラーを有し、ラインスキャンカメラは、入力面の法線方向に出力されるシンチレーション光を検出する。入力面の法線方向に対して傾斜した方向に出力されるシンチレーション光を検出した場合には、レンズの拡大率の違いに起因して画像にあおり(パース)が生じる。その場合、画像がぼやける可能性がある。これに対して、上記構成によれば、第1ミラーが、入力面の法線方向に出力されるシンチレーション光を反射し、そのシンチレーション光がラインスキャンカメラによって検出される。よって、ラインスキャンカメラは、あおり(パース)のない画像を取得できる。放射線画像がぼやけることが防止される。 In some aspects, the mirror comprises a first mirror positioned superimposed on a normal to the input surface, the first mirror forming an acute angle between the reflective surface of the first mirror and the input surface. However, the line scan camera detects scintillation light emitted in the direction normal to the input surface. When scintillation light output in a direction inclined with respect to the normal direction of the input surface is detected, an image is oblique (perspective) due to the difference in magnification of the lens. In that case, the image may be blurred. In contrast, according to the above configuration, the first mirror reflects the scintillation light output in the normal direction of the input surface, and the scintillation light is detected by the line scan camera. Therefore, the line scan camera can acquire an image without perspective. The radiographic image is prevented from being blurred.

いくつかの態様において、スリットは、搬送方向において、シンチレータおよび第1ミラーと、ラインスキャンカメラとの間に位置している。この構成によれば、シンチレータと第1ミラーの間の鋭角の範囲内に、放射線をうまく導入することができる。すなわち、シンチレータと第1ミラーの間の鋭角の範囲内に、照射領域をうまく形成することができる。一方で、ラインスキャンカメラに必要とされる光路長を確保しやすい。 In some aspects, the slit is located between the scintillator and first mirror and the linescan camera in the transport direction. This configuration allows the radiation to be successfully introduced within the acute angle between the scintillator and the first mirror. That is, the illuminated area can be well formed within the acute angle range between the scintillator and the first mirror. On the other hand, it is easy to secure the optical path length required for the line scan camera.

いくつかの態様において、鋭角は40度以上50度以下の範囲内の角度である。この構成によれば、入力面の法線方向に出力されたシンチレーション光は、第1ミラーによって反射され、搬送方向に対して10度以内の傾斜角をもってラインスキャンカメラによって検出される。よって、筐体を搬送方向に長くして、その筐体内にラインスキャンカメラを設置できる。撮像ユニット全体が搬送経路に沿ったスリムな形状となり、撮像ユニットのコンパクト化が図られる。 In some embodiments, an acute angle is an angle within the range of 40 degrees to 50 degrees. According to this configuration, the scintillation light output in the normal direction of the input surface is reflected by the first mirror and detected by the line scan camera at an inclination angle of 10 degrees or less with respect to the transport direction. Therefore, the housing can be elongated in the transport direction, and the line scan camera can be installed in the housing. The entire imaging unit has a slim shape along the transport path, and the compactness of the imaging unit is achieved.

いくつかの態様において、スリットは、搬送方向においてシンチレータの上流又は下流に位置している。この構成によれば、ミラーを所望の位置に配置しつつ、そのミラーが放射線の照射領域に干渉しないように、照射領域を形成しやすい。 In some aspects, the slit is positioned upstream or downstream of the scintillator in the transport direction. According to this configuration, it is easy to form an irradiation area while arranging the mirror at a desired position so that the mirror does not interfere with the radiation irradiation area.

いくつかの態様において、ラインスキャンカメラの光軸は搬送方向に平行である。各要素に対し、上記したように、シンチレータの入力面は搬送方向に平行である。この構成によれば、角度に関する複雑な調整等が不要である。たとえば、ラインスキャンカメラの光軸の調整や、ラインスキャンカメラのレンズ焦点距離に伴う視野角に応じたミラーとレンズの距離調整が容易になる。 In some embodiments, the optical axis of the line scan camera is parallel to the transport direction. For each element, the input face of the scintillator is parallel to the transport direction, as described above. This configuration eliminates the need for complicated adjustments related to angles. For example, it becomes easy to adjust the optical axis of the line scan camera and adjust the distance between the mirror and the lens according to the viewing angle associated with the lens focal length of the line scan camera.

撮像ユニットのいくつかの態様において、筐体内に設置され、入力面とは反対側の面から出力されるシンチレーション光を検出する第2ラインスキャンカメラを更に備える。シンチレータの入力面とは反対側の面に近い領域では、比較的高いエネルギーの放射線が変換される。ラインスキャンカメラが、低エネルギーの放射線感度に優れた放射線画像を取得する一方で、第2ラインスキャンカメラが、高エネルギーの放射線画像を同時に取得する。これにより、デュアルエナジー方式の撮像ユニットが実現される。このようなシンチレータ両面観察方式は、従来型のデュアルエナジーユニットよりも大きいエネルギー差を得ることができ、異物検出性能が向上する。この撮像ユニットは、たとえば、軽元素からなる物質の弁別性能に優れる。 In some aspects of the imaging unit, the imaging unit further comprises a second line scan camera installed within the housing for detecting scintillation light output from a surface opposite to the input surface. Relatively high-energy radiation is converted in regions near the surface of the scintillator opposite the input surface. A line scan camera acquires a low energy radiation sensitive radiographic image, while a second line scan camera simultaneously acquires a high energy radiographic image. This realizes a dual-energy imaging unit. Such a scintillator double-sided observation method can obtain a larger energy difference than a conventional dual energy unit, and improves foreign matter detection performance. This imaging unit is excellent in the discrimination performance of substances composed of light elements, for example.

本開示の別の態様として、対象物に向けて放射線を出力する放射線源と、対象物を搬送方向に搬送する搬送装置と、照射領域が搬送装置の搬送経路を含むように、搬送装置に対して取り付けられた上記いずれかの撮像ユニットと、を備える放射線画像取得システムが提供されてもよい。この放射線画像取得システムでは、上記いずれかの撮像ユニットを備えることで、放射線画像がぼやけることが防止され、また放射線に対するミラーの影響が排除される。よって、この放射線画像取得システムは、対象物の放射線画像を鮮明かつ高感度に取得することを可能にする。 As another aspect of the present disclosure, a radiation source that outputs radiation toward an object, a transport device that transports the object in a transport direction, and the transport device so that the irradiation area includes the transport path of the transport device: and any one of the above imaging units attached to the radiographic image acquisition system. In this radiographic image acquisition system, by including any one of the imaging units described above, blurring of the radiographic image is prevented, and the influence of the mirror on radiation is eliminated. Therefore, this radiographic image acquisition system makes it possible to acquire a radiographic image of an object clearly and with high sensitivity.

本開示の更に別の態様は、対象物の放射線画像を取得する放射線画像取得システムであって、対象物に向けて放射線を出力する放射線源と、対象物を搬送方向に搬送する搬送装置と、搬送装置によって搬送される対象物を透過した放射線を入力する入力面を有するシンチレータと、入力面から出力されるシンチレーション光を反射する1つまたは複数のミラーと、ミラーで反射されたシンチレーション光を検出するラインスキャンカメラであって、搬送方向に対応するスキャン方向とスキャン方向に直交するライン方向とを有するラインスキャンカメラと、を備え、シンチレータは、入力面が搬送方向に平行で且つライン方向に平行であるように配置され、ミラーは、放射線源の焦点とシンチレータの入力面とを結ぶ照射領域の外部に位置している。 Yet another aspect of the present disclosure is a radiographic image acquisition system for acquiring a radiographic image of a target, comprising: a radiation source that outputs radiation toward the target; a transport device that transports the target in a transport direction; A scintillator having an input surface for inputting radiation transmitted through an object transported by the transport device, one or more mirrors for reflecting scintillation light output from the input surface, and detecting the scintillation light reflected by the mirror. a line scan camera having a scan direction corresponding to the transport direction and a line direction orthogonal to the scan direction, wherein the scintillator has an input surface parallel to the transport direction and parallel to the line direction. and the mirror is located outside the illumination area between the focal point of the radiation source and the input surface of the scintillator.

この放射線画像取得システムでは、搬送装置によって搬送される対象物に、放射線源から放射線が照射される。対象物を透過した放射線が、シンチレータの入力面に入力される。そして、その入力面からシンチレーション光が出力される。シンチレータの入力面に近い領域では、比較的低いエネルギーの放射線が変換される。よって、ラインスキャンカメラは、低エネルギーの放射線感度に優れた放射線画像を取得できる。このことは、たとえば軽元素からなる物質の検出に有利にはたらく。シンチレータの入力面が、搬送方向に平行であり、且つラインスキャンカメラのライン方向に平行であるので、対象物の中の異なる部分(たとえば搬送方向における上流端と下流端など)において、拡大率は変化しない。よって、放射線画像がぼやけることが防止される。さらにはミラーが放射線の照射領域の外部に位置しているので、対象物を透過した放射線は、ミラーを通ることなくシンチレータの入力面に入力される。これにより、放射線に対するミラーの影響が排除される。その結果として、この放射線画像取得システムは、対象物の放射線画像を鮮明かつ高感度に取得することを可能にする。 In this radiographic image acquisition system, an object conveyed by a conveying device is irradiated with radiation from a radiation source. Radiation transmitted through the object is input to the input surface of the scintillator. Then, scintillation light is output from the input surface. In regions close to the input face of the scintillator, relatively low energy radiation is converted. Therefore, the line scan camera can acquire radiation images with excellent sensitivity to low-energy radiation. This is advantageous, for example, for the detection of substances consisting of light elements. Since the input surface of the scintillator is parallel to the transport direction and parallel to the line direction of the line scan camera, the magnification is It does not change. Therefore, blurring of the radiographic image is prevented. Furthermore, since the mirror is located outside the irradiation area of the radiation, the radiation that has passed through the object is input to the input surface of the scintillator without passing through the mirror. This eliminates the influence of the mirror on the radiation. As a result, this radiographic image acquisition system makes it possible to acquire a radiographic image of an object clearly and with high sensitivity.

いくつかの態様において、ミラーは、入力面の法線に重なる位置に配置された第1ミラーであって、第1ミラーの反射面と入力面との間に鋭角を形成する第1ミラーを有し、ラインスキャンカメラは、入力面の法線方向に出力されるシンチレーション光を検出する。入力面の法線方向に対して傾斜した方向に出力されるシンチレーション光を検出した場合には、レンズの拡大率の違いに起因して画像にあおり(パース)が生じる。その場合、画像がぼやける可能性がある。これに対して、上記構成によれば、第1ミラーが、入力面の法線方向に出力されるシンチレーション光を反射し、そのシンチレーション光がラインスキャンカメラによって検出される。よって、ラインスキャンカメラは、あおり(パース)のない画像を取得できる。放射線画像がぼやけることが防止される。 In some aspects, the mirror comprises a first mirror positioned superimposed on a normal to the input surface, the first mirror forming an acute angle between the reflective surface of the first mirror and the input surface. However, the line scan camera detects scintillation light emitted in the direction normal to the input surface. When scintillation light output in a direction inclined with respect to the normal direction of the input surface is detected, an image is oblique (perspective) due to the difference in magnification of the lens. In that case, the image may be blurred. In contrast, according to the above configuration, the first mirror reflects the scintillation light output in the normal direction of the input surface, and the scintillation light is detected by the line scan camera. Therefore, the line scan camera can acquire an image without perspective. The radiographic image is prevented from being blurred.

いくつかの態様において、放射線源が、第1ミラーの反射面を含む第1仮想平面と入力面を含む第2仮想平面との間に焦点が位置するように配置される。この構成によれば、シンチレータと第1ミラーの間の鋭角の範囲内に、放射線源からの放射線をうまく導入することができる。すなわち、シンチレータと第1ミラーの間の鋭角の範囲内に、照射領域をうまく形成することができる。 In some aspects, the radiation source is positioned such that the focal point is located between a first virtual plane containing the reflective surface of the first mirror and a second virtual plane containing the input surface. This arrangement allows the radiation from the radiation source to be successfully introduced within the acute angle between the scintillator and the first mirror. That is, the illuminated area can be well formed within the acute angle range between the scintillator and the first mirror.

いくつかの態様において、鋭角は40度以上50度以下の範囲内の角度である。この構成によれば、入力面の法線方向に出力されたシンチレーション光は、第1ミラーによって反射され、搬送方向に対して10度以内の傾斜角をもってラインスキャンカメラによって検出される。よって、搬送装置に沿って、ラインスキャンカメラを設置しやすい。撮像ユニット全体が搬送装置に沿ったスリムな形状となり、撮像ユニットのコンパクト化が図られる。 In some embodiments, an acute angle is an angle within the range of 40 degrees to 50 degrees. According to this configuration, the scintillation light output in the normal direction of the input surface is reflected by the first mirror and detected by the line scan camera at an inclination angle of 10 degrees or less with respect to the transport direction. Therefore, it is easy to install a line scan camera along the conveying device. The entire image pickup unit has a slim shape along the conveying device, and the image pickup unit can be made compact.

いくつかの態様において、照射領域は、搬送方向においてシンチレータの上流又は下流に形成される。この構成によれば、ミラーを所望の位置に配置しつつ、そのミラーが放射線の照射領域に干渉しないように、照射領域を形成しやすい。 In some aspects, the illuminated area is formed upstream or downstream of the scintillator in the transport direction. According to this configuration, it is easy to form an irradiation area while arranging the mirror at a desired position so that the mirror does not interfere with the radiation irradiation area.

いくつかの態様において、ラインスキャンカメラの光軸は搬送方向に平行である。上記したように、シンチレータの入力面は搬送方向に平行である。この構成によれば、各要素に対し、角度に関する複雑な調整等が不要である。たとえば、ラインスキャンカメラの光軸の調整や、ラインスキャンカメラのレンズ焦点距離に伴う視野角に応じたミラーとレンズの距離調整が容易になる。 In some embodiments, the optical axis of the line scan camera is parallel to the transport direction. As noted above, the input surface of the scintillator is parallel to the transport direction. This configuration eliminates the need for complicated adjustments related to angles for each element. For example, it becomes easy to adjust the optical axis of the line scan camera and adjust the distance between the mirror and the lens according to the viewing angle associated with the lens focal length of the line scan camera.

放射線画像取得システムのいくつかの態様において、入力面とは反対側の面から出力されるシンチレーション光を検出する第2ラインスキャンカメラを更に備える。シンチレータの入力面とは反対側の面に近い領域では、比較的高いエネルギーの放射線が変換される。ラインスキャンカメラが、低エネルギーの放射線感度に優れた放射線画像を取得する一方で、第2ラインスキャンカメラが、高エネルギーの放射線画像を同時に取得する。これにより、デュアルエナジー式の撮像ユニットが実現される。このようなシンチレータ両面観察方式は、従来型のデュアルエナジーユニットよりも大きいエネルギー差を得ることができ、異物検出性能が向上する。この放射線画像取得システムは、たとえば、軽元素からなる物質の弁別性能に優れる。 Some aspects of the radiological image acquisition system further comprise a second linescan camera that detects scintillation light output from a surface opposite the input surface. Relatively high-energy radiation is converted in regions near the surface of the scintillator opposite the input surface. A line scan camera acquires a low energy radiation sensitive radiographic image, while a second line scan camera simultaneously acquires a high energy radiographic image. This realizes a dual energy imaging unit. Such a scintillator double-sided observation method can obtain a larger energy difference than a conventional dual energy unit, and improves foreign matter detection performance. This radiographic image acquisition system is excellent in discrimination performance for substances composed of light elements, for example.

本発明のいくつかの態様によれば、放射線画像がぼやけることが防止され、また放射線に対するミラーの影響が排除される。その結果として、対象物の放射線画像が鮮明かつ高感度に取得される。 Aspects of the present invention prevent radiographic image blurring and eliminate the effects of mirrors on radiation. As a result, a radiographic image of the object can be acquired clearly and with high sensitivity.

図1は、本開示の第1実施形態に係る放射線画像取得システムの概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a radiographic image acquisition system according to the first embodiment of the present disclosure. 図1中の撮像ユニットの内部構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the imaging unit in FIG. 1; FIG. 図1の放射線画像取得システムにおける放射線源、照射領域、シンチレータ、第1ミラー、およびラインスキャンカメラの位置関係を示す図である。2 is a diagram showing the positional relationship among a radiation source, an irradiation region, a scintillator, a first mirror, and a line scan camera in the radiographic image acquisition system of FIG. 1; FIG. 筐体に形成されたスリットと、シンチレータおよび第1ミラーとの位置関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between a slit formed in a housing, a scintillator, and a first mirror; 図5(a)は放射線源を斜めに設置した場合の照射領域を示す図、図5(b)は広い照射角をもった放射線源を設置した場合の照射領域を示す図である。FIG. 5(a) is a diagram showing an irradiation area when a radiation source is installed obliquely, and FIG. 5(b) is a diagram showing an irradiation area when a radiation source with a wide irradiation angle is installed. 図6(a)は第1実施形態におけるシンチレータの配置を示す図、図6(b)は参考形態におけるシンチレータの配置を示す図、図6(c)は図6(a)において得られる放射線画像を示す図、図6(d)は図6(b)において得られる放射線画像を示す図である。FIG. 6(a) is a diagram showing the arrangement of scintillators in the first embodiment, FIG. 6(b) is a diagram showing the arrangement of scintillators in the reference embodiment, and FIG. 6(c) is a radiographic image obtained in FIG. 6(a) , and FIG. 6(d) is a diagram showing a radiographic image obtained in FIG. 6(b). 図7(a)は入力面の法線方向にラインスキャンカメラを設置した形態を示す図、図7(b)は入力面の斜め方向にラインスキャンカメラを設置した形態を示す図、図7(c)は図7(a)において得られる放射線画像を示す図、図7(d)は図7(b)において得られる放射線画像を示す図である。FIG. 7(a) is a diagram showing a configuration in which a line scan camera is installed in the normal direction of the input surface, FIG. 7(b) is a diagram showing a configuration in which a line scan camera is installed in a diagonal direction of the input surface, and FIG. FIG. 7(c) shows a radiographic image obtained in FIG. 7(a), and FIG. 7(d) shows a radiographic image obtained in FIG. 7(b). 図8(a)は参考形態における放射線源の配置を示す図、図8(b)は図8(a)における照射領域と第1ミラーの干渉を示す図、図8(c)は第1実施形態における照射領域の位置を示す図である。FIG. 8(a) is a diagram showing the arrangement of the radiation source in the reference embodiment, FIG. 8(b) is a diagram showing the interference between the irradiation region and the first mirror in FIG. 8(a), and FIG. 8(c) is the first embodiment. It is a figure which shows the position of the irradiation area|region in a form. 本開示の第2実施形態に係る放射線画像取得システムの概略構成を示す図である。It is a figure showing a schematic structure of a radiographic image acquisition system concerning a 2nd embodiment of this indication. 第2実施形態の第1変形形態に係る撮像ユニットを示す図である。It is a figure which shows the imaging unit which concerns on the 1st modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第2変形形態に係る撮像ユニットを示す図である。It is a figure which shows the imaging unit which concerns on the 2nd modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の第3変形形態に係る撮像ユニットを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an imaging unit according to a third modification of the second embodiment; FIG. 第1実施形態の第1変形形態に係る放射線画像取得システムを示す図である。It is a figure which shows the radiographic image acquisition system based on the 1st modification of 1st Embodiment. 図4の放射線画像取得システムにおける撮像ユニットの変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a modified example of an imaging unit in the radiation image acquisition system of FIG. 4; ラインスキャンカメラの第1変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification of a line scan camera. 図16(a)および図16(b)はラインスキャンカメラの第2変形例をそれぞれ示す図である。16(a) and 16(b) are diagrams respectively showing a second modification of the line scan camera. ラインスキャンカメラのセンサの変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a modification of the sensor of the line scan camera; 第1ミラーの移動機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the movement mechanism of a 1st mirror. 図19(a)および図19(b)は交換可能な第1ミラーのユニットの一例をそれぞれ示す図である。19(a) and 19(b) are diagrams respectively showing an example of a replaceable first mirror unit. 図20(a)および図20(b)はシンチレータの移動機構の一例を示す図である。20(a) and 20(b) are diagrams showing an example of a mechanism for moving the scintillator. シンチレータの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a scintillator. 図22(a)および図22(b)はスリットの位置変更機構の一例を示す図である。22(a) and 22(b) are diagrams showing an example of a slit position changing mechanism. ラインスキャンカメラの位置調整機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the position adjustment mechanism of a line scan camera.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、各図面は説明用のために作成されたものであり、説明の対象部位を特に強調するように描かれている。そのため、図面における各部材の寸法比率は、必ずしも実際のものとは一致しない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, each drawing is created for the purpose of explanation, and is drawn so as to particularly emphasize the parts to be explained. Therefore, the dimensional ratio of each member in the drawing does not necessarily match the actual one.

図1に示されるように、第1実施形態の放射線画像取得システム1は、対象物Aの放射線画像を取得するための装置である。対象物Aは、たとえば、軽元素からなる物質を含有する。放射線画像取得システム1は、たとえば、食品検査やバッテリー検査などの分野に適用される。食品検査の分野では、たとえば異物の噛み込みの有無が検査される。放射線画像取得システム1は、後述する独自の構成を有することにより、特に、軽元素からなる物質の弁別性能に優れている。このような物質としては、たとえば、食品のくず、髪の毛、ビニール、虫、肉の中の骨等が挙げられる。放射線画像取得システム1は、たとえばインラインX線検査に適用される。 As shown in FIG. 1, a radiographic image acquisition system 1 of the first embodiment is a device for acquiring a radiographic image of an object A. As shown in FIG. Object A contains, for example, a substance consisting of a light element. The radiation image acquisition system 1 is applied to fields such as food inspection and battery inspection, for example. In the field of food inspection, for example, the presence or absence of foreign matter is inspected. The radiographic image acquisition system 1 has a unique configuration, which will be described later, and is particularly excellent in discrimination performance for substances composed of light elements. Such substances include, for example, food waste, hair, vinyl, insects, bones in meat, and the like. The radiographic image acquisition system 1 is applied, for example, to inline X-ray examination.

放射線画像取得システム1は、対象物Aに向けて白色X線等の放射線を出力する放射線源2と、対象物Aを所定の搬送方向Dに搬送する搬送装置20と、搬送装置20によって搬送される対象物Aを透過した放射線の入力に応じてシンチレーション光を発生させるシンチレータ6と、シンチレータ6の放射線の入力面6aから出力されるシンチレーション光を検出するラインスキャンカメラ3と、放射線画像取得システム1のいくつかの機能を制御し、かつ放射線画像を作成するコンピュータ10と、を備えている。このように、放射線画像取得システム1は、シンチレータ表面観察方式のX線撮影システムである。放射線画像取得システム1は、低エネルギーのX線感度に優れている。 The radiation image acquisition system 1 includes a radiation source 2 that outputs radiation such as white X-rays toward an object A, a transport device 20 that transports the object A in a predetermined transport direction D, and a a scintillator 6 for generating scintillation light in response to input of radiation transmitted through an object A, a line scan camera 3 for detecting scintillation light output from a radiation input surface 6a of the scintillator 6; and a computer 10 which controls several functions of and produces radiographic images. Thus, the radiographic image acquisition system 1 is a scintillator surface observation type X-ray imaging system. The radiographic image acquisition system 1 is excellent in low-energy X-ray sensitivity.

放射線源2は、X線出射部からコーンビームX線を出力する。放射線源2は、コーンビームX線の焦点2aを有する。放射線源2は、たとえばマイクロフォーカスX線源であってもよく、ミリフォーカスX線源であってもよい。放射線源2から出射されるX線は放射線束を形成する。この放射線束が存在する領域が、放射線源2の出力領域14(図3参照)である。放射線画像取得システム1では、出力領域14内のX線のうちの一部である照射領域12内のX線が、シンチレータ6の入力面6aに入力される。すなわち、照射領域12は、出力領域14に包含され、出力領域14よりも狭い領域である。照射領域12は、その中心に位置する中心軸Lを含む。 The radiation source 2 outputs cone beam X-rays from an X-ray emission unit. The radiation source 2 has a focal point 2a of cone-beam X-rays. The radiation source 2 may be, for example, a microfocus X-ray source or a millifocus X-ray source. The X-rays emitted by the radiation source 2 form a radiation flux. The area in which this radiation flux exists is the output area 14 of the radiation source 2 (see FIG. 3). In the radiographic image acquisition system 1 , X-rays within the irradiation region 12 , which are part of the X-rays within the output region 14 , are input to the input surface 6 a of the scintillator 6 . That is, the irradiation area 12 is an area that is included in the output area 14 and narrower than the output area 14 . The irradiation area 12 includes a central axis L located at its center.

搬送装置20は、たとえば周回軌道を移動するベルトコンベア21を有しており、ベルトコンベア21の搬送面21a上に、対象物Aが載置または保持されている。ベルトコンベア21は、搬送ステージ或いは搬送部である。搬送装置20は、ベルトコンベア21を駆動する図示しない駆動源を備えている。搬送装置20は、対象物Aを搬送方向Dに一定の速度で搬送するように構成されている。言い換えれば、対象物Aは、搬送装置20によって所定の搬送経路P上で搬送される。本実施形態において、搬送方向Dは水平方向である。また搬送経路Pは直線状であり、搬送経路Pが延びる方向は搬送方向Dに平行である。搬送装置20における対象物Aの搬送タイミングや搬送速度は、予め設定されており、コンピュータ10の制御部10aによって制御される。 The conveying device 20 has, for example, a belt conveyor 21 that moves on a circular track, and an object A is placed or held on a conveying surface 21 a of the belt conveyor 21 . The belt conveyor 21 is a transport stage or a transport section. The conveying device 20 includes a drive source (not shown) that drives the belt conveyor 21 . The conveying device 20 is configured to convey the object A in the conveying direction D at a constant speed. In other words, the object A is transported on the predetermined transport route P by the transport device 20 . In this embodiment, the transport direction D is horizontal. Further, the transport path P is linear, and the direction in which the transport path P extends is parallel to the transport direction D. As shown in FIG. The transport timing and transport speed of the object A in the transport device 20 are set in advance and controlled by the controller 10 a of the computer 10 .

なお、放射線画像取得システム1は、あらゆる形態の搬送装置20に対応可能である。たとえば、搬送方向Dおよび搬送経路Pは、水平であってもよいが、水平に対して傾斜していてもよい。搬送経路Pは、直線状でなくてもよく、たとえば曲線状であってもよい。その場合、搬送方向Dは、搬送経路Pのうちの照射領域12に重複する部分における接線であってもよい。搬送装置20は、物理的な搬送面21aを有していなくてもよい。たとえば、搬送装置20は、エアによって対象物Aを浮き上がらせた状態で搬送してもよい。また、搬送装置20は、対象物Aを空中に放出することで対象物Aを搬送してもよい。その場合、搬送経路Pは、たとえば放物線状であってもよい。 Note that the radiographic image acquisition system 1 is compatible with all types of transport devices 20 . For example, the conveying direction D and the conveying path P may be horizontal, but may be inclined with respect to the horizontal. The conveying path P may not be linear, and may be curved, for example. In that case, the transport direction D may be a tangent to a portion of the transport path P that overlaps the irradiation area 12 . The transport device 20 may not have a physical transport surface 21a. For example, the conveying device 20 may convey the object A in a state in which it is lifted by air. Alternatively, the transport device 20 may transport the object A by releasing the object A into the air. In that case, the transport path P may be parabolic, for example.

搬送装置20は、ベルトコンベア21を有する形態に限られない。搬送装置20は、たとえば、複数のローラを含むローラコンベアを有してもよい。ローラコンベアはベルトを有していないため、ベルトの影響を排除できる。ローラとローラの間に隙間(スリット形状の開口)が形成されている点も、ベルトコンベアに比して有利である。ローラコンベアを用いることにより、ベルトに起因するX線減衰が低減される。後述する放射線源2の配置および照射領域12の配置(斜め照射)を考慮すると、ローラコンベアは有効に利用され得る。ローラコンベアは、低エネルギーのX線感度が重視される放射線画像取得システム1に適した搬送手段である。2つ又はそれ以上のベルトコンベアを搬送方向に設置し、それらのベルトコンベアの隙間からX線を照射する形態としてもよい。この形態の場合、ベルトコンベアを使用しながら、ローラコンベアの場合と同様に、ベルトの影響を排除することができる。 The transport device 20 is not limited to the form having the belt conveyor 21 . The transport device 20 may have, for example, a roller conveyor including a plurality of rollers. Since roller conveyors do not have belts, the influence of belts can be eliminated. A gap (slit-shaped opening) is formed between the rollers, which is also advantageous compared to the belt conveyor. Using a roller conveyor reduces x-ray attenuation caused by the belt. Considering the arrangement of the radiation source 2 and the arrangement of the irradiation area 12 (oblique irradiation), which will be described later, the roller conveyor can be effectively used. A roller conveyor is a transport means suitable for the radiographic image acquisition system 1 in which low-energy X-ray sensitivity is emphasized. Two or more belt conveyors may be installed in the conveying direction, and X-rays may be irradiated from the gaps between these belt conveyors. In this form, while using the belt conveyor, the influence of the belt can be eliminated as in the case of the roller conveyor.

図1~図3に示されるように、放射線画像取得システム1は、搬送装置20に沿うように設置された撮像ユニット30を備える。撮像ユニット30は、たとえば、搬送装置20に対して取り付けられており、搬送装置20に固定されている。撮像ユニット30は、ベルトコンベア21の周回に干渉しないように取り付けられている。搬送装置20がローラコンベアである場合も同様である。撮像ユニット30は、ベルトコンベアまたはローラコンベア等の搬送部の移動に干渉しないよう、搬送部から幾らかの空隙をもって配置されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the radiographic image acquisition system 1 includes an imaging unit 30 installed along the transport device 20. As shown in FIGS. The imaging unit 30 is, for example, attached to the transport device 20 and fixed to the transport device 20 . The imaging unit 30 is attached so as not to interfere with the circulation of the belt conveyor 21 . The same applies when the transport device 20 is a roller conveyor. The imaging unit 30 is positioned with some clearance from the transport so as not to interfere with the movement of the transport, such as a belt or roller conveyor.

撮像ユニット30は、直方体形状の筐体13を有する。筐体13は、たとえば、X線を遮蔽することができる材質からなる。筐体13は、いわゆる暗箱である。筐体13は、たとえばアルミニウム製または鉄製であってよい。筐体13は防護材を含んでもよく、その防護材として鉛が用いられてもよい。筐体13は、搬送方向Dに長くなった形状を有する。筐体13は、上下方向に対面する上壁部13aおよび底壁部13bと、搬送方向Dに対面する第1側壁部13cおよび第2側壁部13dと、搬送方向Dに直交する水平な検出幅方向に対面する第3側壁部13eおよび第4側壁部13f(図4参照)とを含む。撮像ユニット30は、筐体13の第1側壁部13cおよび第2側壁部13dが非常に小さくなっており、搬送装置20に沿ったコンパクトな装置になっている。搬送方向Dは、図中に示される紙面に平行なx方向に平行である。上記検出幅方向は、図中に示される紙面に垂直なy方向に平行である。上下方向は、図中に示される紙面に平行なz方向に平行である。 The imaging unit 30 has a rectangular parallelepiped housing 13 . The housing 13 is made of, for example, a material capable of shielding X-rays. The housing 13 is a so-called dark box. Housing 13 may be made of aluminum or iron, for example. The housing 13 may include a protective material, and lead may be used as the protective material. The housing 13 has a shape elongated in the transport direction D. As shown in FIG. The housing 13 includes a top wall portion 13a and a bottom wall portion 13b facing in the vertical direction, a first side wall portion 13c and a second side wall portion 13d facing in the transport direction D, and a horizontal detection width orthogonal to the transport direction D. It includes a third side wall portion 13e and a fourth side wall portion 13f (see FIG. 4) facing in the direction. The imaging unit 30 has a very small first side wall portion 13c and a second side wall portion 13d of the housing 13, and is a compact device along the conveying device 20. As shown in FIG. The transport direction D is parallel to the x direction parallel to the plane of the paper shown in the drawing. The detection width direction is parallel to the y-direction perpendicular to the plane of the paper shown in the drawing. The vertical direction is parallel to the z-direction parallel to the plane of the paper shown in the drawing.

上壁部(壁部)13aは、搬送装置20の搬送経路Pに対面するように配置されている。言い換えれば、上壁部13aは、筐体13の6つの壁部のうち搬送装置20にもっとも近接している。この上壁部13aが、搬送装置20に取り付けられてもよい。 The upper wall portion (wall portion) 13 a is arranged to face the transport path P of the transport device 20 . In other words, the upper wall portion 13 a is closest to the conveying device 20 among the six wall portions of the housing 13 . This upper wall portion 13 a may be attached to the conveying device 20 .

撮像ユニット30は、シンチレータ6の入力面6aから、入力面6aの法線B方向に出力されるシンチレーション光を撮像できるように構成されている。そのために、撮像ユニット30は、入力面6aの法線B方向に出力されるシンチレーション光を反射する第1ミラー7を備える。すなわち、撮像ユニット30は、ミラーとして、1つのみの第1ミラー7を備える。第1ミラー7は、その反射面7aを入力面6aに斜めに対面させるようにして、入力面6aの法線Bに重なる位置に配置されている。 The imaging unit 30 is configured to capture an image of the scintillation light output from the input surface 6a of the scintillator 6 in the normal B direction of the input surface 6a. Therefore, the imaging unit 30 includes a first mirror 7 that reflects the scintillation light output in the normal B direction of the input surface 6a. That is, the imaging unit 30 includes only one first mirror 7 as a mirror. The first mirror 7 is arranged at a position overlapping the normal line B of the input surface 6a so that the reflecting surface 7a faces the input surface 6a obliquely.

筐体13内には、シンチレータ6と、第1ミラー7と、ラインスキャンカメラ3とが設置されている。シンチレータ6、第1ミラー7、およびラインスキャンカメラ3は、筐体13内で固定されている。シンチレータ6および第1ミラー7は、第1側壁部13cの近傍に配置されている。ラインスキャンカメラ3は、第2側壁部13dの近傍に配置されている。シンチレータ6は、たとえばシンチレータホルダ8に保持されて、たとえば水平に配置されている。第1ミラー7は、たとえばミラーホルダ9に保持されて、水平に対して傾斜するように配置されている。 A scintillator 6 , a first mirror 7 , and a line scan camera 3 are installed inside the housing 13 . The scintillator 6 , the first mirror 7 and the line scan camera 3 are fixed inside the housing 13 . The scintillator 6 and the first mirror 7 are arranged near the first side wall portion 13c. The line scan camera 3 is arranged near the second side wall portion 13d. The scintillator 6 is held, for example, by a scintillator holder 8 and arranged, for example, horizontally. The first mirror 7 is held, for example, by a mirror holder 9 and arranged so as to be inclined with respect to the horizontal.

シンチレータ6は、平板状の波長変換部材である。シンチレータ6は、検出幅方向(y方向)に長い長方形状である(図4参照)。シンチレータ6は、たとえばGd2O2S:Tb、Gd2O2S:Pr、CsI:Tl、CdWO4、CaWO4、Gd2SiO5:Ce、Lu0.4Gd1.6SiO5、Bi4Ge3O12、Lu2SiO5:Ce、Y2SiO5、YAlO3:Ce、Y2O2S:Tb、YTaO4:Tm、YAG:Ce、YAG:Pr等からなる。シンチレータ6の厚さは数μm~数mmの範囲で検出する放射線のエネルギー帯によって適切な値に設定されている。シンチレータ6は、対象物Aを透過したX線を可視光に変換する。比較的低いエネルギーのX線は、シンチレータ6の入力面6aで変換され、入力面6aから出力される。また、比較的高いエネルギーのX線は、シンチレータ6の裏面6bで変換され、裏面6bから出力される。本実施形態では、シンチレータホルダ8は上方に向けて開放されており、シンチレータ6の入力面6aを露出させている。一方で裏面6bは閉鎖されていてもよいが、露出していてもよい。なお、シンチレータ6は、1枚のシンチレータから構成されていてもよいし、2枚のシンチレータを貼り合わせるなど組み合わせたものでもよい。2枚のシンチレータの組み合わせる際に2枚のシンチレータの間に遮光や反射の性質を有した板や膜を挟んでもよい。2枚のシンチレータの種類は同じでもよく、異なっていてもよい。 The scintillator 6 is a tabular wavelength conversion member. The scintillator 6 has a rectangular shape elongated in the detection width direction (y direction) (see FIG. 4). The scintillator 6 is made of, for example, Gd2O2S :Tb, Gd2O2S :Pr , CsI :Tl, CdWO4 , CaWO4 , Gd2SiO5 : Ce, Lu0.4Gd1.6SiO5 , Bi4Ge3O 12 , Lu2SiO5 :Ce, Y2SiO5 , YAlO3 :Ce, Y2O2S :Tb, YTaO4 :Tm, YAG :Ce, YAG: Pr , and the like . The thickness of the scintillator 6 is set to an appropriate value depending on the energy band of radiation to be detected in the range of several μm to several mm. The scintillator 6 converts the X-rays that have passed through the object A into visible light. Relatively low energy X-rays are converted at the input surface 6a of the scintillator 6 and output from the input surface 6a. X-rays with relatively high energy are converted by the back surface 6b of the scintillator 6 and output from the back surface 6b. In this embodiment, the scintillator holder 8 is open upward, exposing the input surface 6a of the scintillator 6 . On the other hand, the back side 6b can be closed, but it can also be exposed. The scintillator 6 may be composed of a single scintillator, or may be a combination of two scintillators such as pasted together. When combining two scintillators, a plate or film having light blocking or reflecting properties may be sandwiched between the two scintillators. The types of the two scintillators may be the same or different.

第1ミラー7は、たとえば、アルミ蒸着したガラスや、鏡面加工した金属からなるミラーである。第1ミラー7は、検出幅方向(y方向)に長い長方形状である(図4参照)。第1ミラー7は、入力面6aから法線B方向に出力されたシンチレーション光を反射させるのに十分な面積をもった反射面7aを備える。第1ミラー7は、反射面7aとシンチレータ6の入力面6aとの間に、たとえば鋭角を形成している。ここで、第1ミラー7が入力面6aに対して角度をなすということは、第1ミラー7がシンチレータ6に近接することを意味するものではない。第1ミラー7がシンチレータ6に近接してもよいが第1ミラー7がシンチレータ6から離間してもよい。第1ミラー7がシンチレータ6から離間する場合には、反射面7aの延長面と入力面6aの延長面とによって角度が定義される。第1ミラー7は、入力面6aの法線B方向に出力されるシンチレーション光を反射する。 The first mirror 7 is, for example, a mirror made of aluminum-deposited glass or mirror-finished metal. The first mirror 7 has a rectangular shape elongated in the detection width direction (y direction) (see FIG. 4). The first mirror 7 has a reflecting surface 7a having a sufficient area to reflect the scintillation light output in the normal B direction from the input surface 6a. The first mirror 7 forms an acute angle between the reflecting surface 7a and the input surface 6a of the scintillator 6, for example. Here, the fact that the first mirror 7 forms an angle with respect to the input surface 6 a does not mean that the first mirror 7 is close to the scintillator 6 . Although the first mirror 7 may be close to the scintillator 6 , the first mirror 7 may be separated from the scintillator 6 . When the first mirror 7 is separated from the scintillator 6, the angle is defined by the extended surface of the reflecting surface 7a and the extended surface of the input surface 6a. The first mirror 7 reflects the scintillation light output in the normal B direction of the input surface 6a.

上記の鋭角は、40度以上50度以下の範囲内の角度であることが好ましい。鋭角は、45度であることが更に好ましい。鋭角は、放射線源2の配置や後述するスリット15の位置に基づいて決定されてもよい。鋭角の大きさによって、ラインスキャンカメラ3の配置が適宜に調整されてもよい。鋭角の大きさによって、別の1つまたは複数のミラーが更に設置されてもよい。 The above acute angle is preferably an angle within the range of 40 degrees or more and 50 degrees or less. More preferably, the acute angle is 45 degrees. The acute angle may be determined based on the placement of the radiation source 2 and the position of the slit 15, which will be described later. The placement of the line scan camera 3 may be appropriately adjusted according to the magnitude of the acute angle. Another mirror or mirrors may also be installed depending on the magnitude of the acute angle.

ラインスキャンカメラ3は、対象物Aの移動に合わせて撮像を行う。ラインスキャンカメラ3は、シンチレータ6の入力面6aから出力されるシンチレーション光を集光するレンズ部3aと、レンズ部3aにより集光されたシンチレーション光を検出するセンサ部3bとを有するレンズカップリング型の検出器である。レンズ部3aは、1つのレンズを含み、このレンズの焦点がシンチレータ6の入力面6aに合わせられている。センサ部3bは、イメージセンサ3cを含む。イメージセンサ3cは、たとえば、TDI(時間遅延積分)駆動が可能なエリアイメージセンサである。イメージセンサ3cは、たとえば、CCDエリアイメージセンサである。 The line scan camera 3 takes images as the object A moves. The line scan camera 3 is a lens coupling type having a lens portion 3a for condensing the scintillation light output from the input surface 6a of the scintillator 6 and a sensor portion 3b for detecting the scintillation light condensed by the lens portion 3a. is a detector of The lens portion 3a includes one lens, which is focused on the input surface 6a of the scintillator 6. FIG. The sensor section 3b includes an image sensor 3c. The image sensor 3c is, for example, an area image sensor capable of TDI (time delay integration) driving. Image sensor 3c is, for example, a CCD area image sensor.

イメージセンサ3cは、複数のCCDがピクセル方向に一列に並べられた素子列が、対象物Aの移動方向に対応して、積分方向に複数段並べられた構成を有する。図2に示されるように、ラインスキャンカメラ3は、対象物Aの搬送方向Dに対応するスキャン方向d1と、スキャン方向d1に直交するライン方向d2とを有する。このスキャン方向d1が上記の積分方向であり、図中のz方向に平行である。ライン方向d2が上記のピクセル方向であり、図中のy方向に平行である。スキャン方向d1は、第1ミラー7を介して、搬送方向Dから変換された方向である。本実施形態では、スキャン方向は、搬送方向Dから90度だけ変換されている。 The image sensor 3c has a structure in which an array of elements in which a plurality of CCDs are arranged in a row in the pixel direction is arranged in multiple stages in the direction of integration corresponding to the direction in which the object A moves. As shown in FIG. 2, the line scan camera 3 has a scanning direction d1 corresponding to the transport direction D of the object A and a line direction d2 perpendicular to the scanning direction d1. This scanning direction d1 is the integration direction described above, and is parallel to the z direction in the figure. The line direction d2 is the above pixel direction and is parallel to the y direction in the figure. The scanning direction d1 is a direction converted from the conveying direction D via the first mirror 7 . In this embodiment, the scanning direction is changed from the transport direction D by 90 degrees.

イメージセンサ3cは、制御部10aによって、対象物Aの移動に合わせて電荷転送を行うように制御される。すなわち、イメージセンサ3cは、搬送装置20による対象物Aの移動に同期して、受光面3dにおける電荷転送を行う。これにより、S/N比のよい放射線画像を得ることができる。なお、イメージセンサ3cがエリアイメージセンサである場合には、コンピュータ10の制御部10aが放射線源2とラインスキャンカメラ3を制御して、ラインスキャンカメラ3の撮像タイミングに合わせて放射線源2を点灯させる構成であってもよい。ステージにエンコーダを設けて、エンコーダからの信号でラインスキャンカメラ3を制御してもよい。 The image sensor 3c is controlled by the controller 10a so as to perform charge transfer as the object A moves. That is, the image sensor 3c performs charge transfer on the light receiving surface 3d in synchronization with the movement of the object A by the transport device 20. FIG. As a result, a radiographic image with a good S/N ratio can be obtained. When the image sensor 3c is an area image sensor, the control unit 10a of the computer 10 controls the radiation source 2 and the line scan camera 3 so that the radiation source 2 is turned on in time with the imaging timing of the line scan camera 3. It may be configured to allow An encoder may be provided on the stage and the line scan camera 3 may be controlled by a signal from the encoder.

第1ミラー7の反射面7aとシンチレータ6の入力面6aとの間の鋭角が45度である場合、ラインスキャンカメラ3のレンズ部3aの光軸F(図3参照)は、たとえば搬送方向Dに平行である。ラインスキャンカメラ3は、入力面6aの法線B方向に出力されるシンチレーション光を検出する。 When the acute angle between the reflecting surface 7a of the first mirror 7 and the input surface 6a of the scintillator 6 is 45 degrees, the optical axis F (see FIG. 3) of the lens portion 3a of the line scan camera 3 is aligned with the transport direction D parallel to The line scan camera 3 detects scintillation light output in the normal B direction of the input surface 6a.

シンチレータ6は、入力面6aが搬送方向Dに平行で、且つ上記のライン方向d2に平行であるように配置されている。すなわち、シンチレータ6の入力面6aは、xy平面に平行である。 The scintillator 6 is arranged such that the input surface 6a is parallel to the transport direction D and parallel to the line direction d2. That is, the input surface 6a of the scintillator 6 is parallel to the xy plane.

図1~図4に示されるように、筐体13の上壁部13aには、放射線源2から出力されたX線を通過させるためのスリット15が形成されている。図4に示されるように、スリット15は、検出幅方向(y方向)に長い長方形状である。スリット15は、長方形状の周縁15aを含む。図3に示されるように、シンチレータ6の入力面6aは、スリット15を通過した照射領域12内のX線を入力する。 As shown in FIGS. 1 to 4, the upper wall portion 13a of the housing 13 is formed with a slit 15 through which the X-rays output from the radiation source 2 pass. As shown in FIG. 4, the slit 15 has a rectangular shape elongated in the detection width direction (y direction). The slit 15 includes a rectangular peripheral edge 15a. As shown in FIG. 3, the input surface 6a of the scintillator 6 receives X-rays in the irradiation area 12 that have passed through the slit 15. As shown in FIG.

スリット15および照射領域12についてより詳しく説明すると、図3に示されるように、放射線源2から出力された出力領域14のX線のうち、照射領域12のみがスリット15を通過するようになっている。残りの領域のX線は筐体13内には進入しない。すなわち、スリット15は、照射領域12を規定する。スリット15の中央を、照射領域12の中心軸Lが通っている。照射領域12は、スリット15の周縁15aとシンチレータ6の入力面6aとを直線状に結ぶ領域(四角錐状の領域)として規定される。言い換えれば、照射領域12は、放射線源2の焦点2aとシンチレータ6の入力面6aとを直線状に結ぶ領域として規定される。ここで、「シンチレータ6の入力面6a」とは、シンチレーション光の出力に有効にはたらく領域のみを意味する。たとえば、矩形の入力面6a全体のうち、シンチレータホルダ8によって覆われている領域などは、照射領域12を規定するにあたっての「シンチレータ6の入力面6a」には含まれない。 To explain the slit 15 and the irradiation area 12 in more detail, as shown in FIG. there is X-rays in the remaining area do not enter the housing 13 . That is, the slit 15 defines the irradiation area 12 . The central axis L of the irradiation area 12 passes through the center of the slit 15 . The irradiation area 12 is defined as an area (quadrangular pyramid-shaped area) that linearly connects the peripheral edge 15 a of the slit 15 and the input surface 6 a of the scintillator 6 . In other words, the irradiation region 12 is defined as a region connecting the focal point 2a of the radiation source 2 and the input surface 6a of the scintillator 6 in a straight line. Here, the "input surface 6a of the scintillator 6" means only a region that effectively works to output scintillation light. For example, of the entire rectangular input surface 6a, the area covered by the scintillator holder 8 is not included in the “input surface 6a of the scintillator 6” for defining the irradiation area 12. FIG.

図1および図2に示されるように、スリット15は、搬送方向Dにおいて、シンチレータ6および第1ミラー7と、ラインスキャンカメラ3との間に位置している。放射線源2が、第1ミラー7の反射面7aを含む第1仮想平面P1とシンチレータ6の入力面6aを含む第2仮想平面P2との間に焦点2aが位置するように配置されている(図2参照)。また、スリット15は、搬送方向Dにおいてシンチレータ6の下流に位置している。そして、図3に示されるように、第1ミラー7は、X線の照射領域12の外部に位置している。言い換えれば、第1ミラー7は、照射領域12に干渉しないような位置および姿勢(傾きも含む)で設置されている。第1ミラー7は、反射面7aが照射領域12の境界面に沿うように、入力面6aの法線Bに対して傾斜して配置されている。ラインスキャンカメラ3のレンズ部3aが集光するシンチレーション光は、照射領域12をz方向(入力面6aの法線B方向)に横断し、その後照射領域12をx方向(搬送方向D)に横断する。 1 and 2, the slit 15 is positioned between the scintillator 6 and the first mirror 7 and the line scan camera 3 in the transport direction D. As shown in FIGS. The radiation source 2 is arranged such that the focal point 2a is positioned between a first virtual plane P1 including the reflecting surface 7a of the first mirror 7 and a second virtual plane P2 including the input surface 6a of the scintillator 6 ( See Figure 2). Also, the slit 15 is positioned downstream of the scintillator 6 in the transport direction D. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the first mirror 7 is positioned outside the X-ray irradiation area 12 . In other words, the first mirror 7 is installed at a position and attitude (including inclination) that does not interfere with the irradiation area 12 . The first mirror 7 is arranged so as to be inclined with respect to the normal B of the input surface 6 a so that the reflecting surface 7 a is along the boundary surface of the irradiation area 12 . The scintillation light condensed by the lens portion 3a of the line scan camera 3 traverses the irradiation region 12 in the z direction (normal B direction of the input surface 6a) and then traverses the irradiation region 12 in the x direction (conveying direction D). do.

なお、放射線源2は、種々の態様で設置されてもよい。たとえば、図5(a)に示されるように、照射角すなわち出力領域14の狭い放射線源2を斜めに設置してもよい。この場合、出力領域14が照射領域12と同等であってもよい。また図5(b)に示されるように、照射角すなわち出力領域14の広い放射線源2を鉛直方向に設置してもよい。この場合、出力領域14の中心軸は鉛直方向(z方向)に向けられるが、照射領域12の中心軸Lはシンチレータ6の入力面6aに交差する。放射線源2が、第1ミラー7の反射面7aを含む第1仮想平面P1上、または、第1仮想平面P1よりも上側(第2仮想平面P2とは反対側)に位置するように配置されてもよい。 In addition, the radiation source 2 may be installed in various modes. For example, as shown in FIG. 5(a), a radiation source 2 with a narrow irradiation angle, ie, a narrow output area 14, may be installed obliquely. In this case, the output area 14 may be equivalent to the irradiation area 12 . Alternatively, as shown in FIG. 5B, the radiation source 2 having a wide irradiation angle, ie, a wide output area 14, may be installed vertically. In this case, the central axis of the output area 14 is oriented in the vertical direction (z direction), but the central axis L of the irradiation area 12 intersects the input surface 6 a of the scintillator 6 . The radiation source 2 is arranged on the first virtual plane P1 including the reflecting surface 7a of the first mirror 7, or above the first virtual plane P1 (opposite to the second virtual plane P2). may

コンピュータ10は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、および入出力インターフェイス等を有する。コンピュータ10は、放射線源2およびラインスキャンカメラ3を制御する制御部10a(制御プロセッサ)と、ラインスキャンカメラ3から出力された放射線画像データに基づいて、対象物Aの放射線画像を作成する画像処理部10b(画像処理プロセッサ)と、を有する。画像処理部10bは、放射線画像データを入力し、入力した放射線画像データに対して画像処理等の所定の処理を実行する。コンピュータ10には表示装置11が接続されている。画像処理部10bは、作成した放射線画像を表示装置11に出力する。制御部10aは、ユーザの入力等により記憶された放射線源2の管電圧や管電流の値に基づいて、放射線源2を制御する。制御部10aは、ユーザの入力等により記憶されたラインスキャンカメラ3の露光時間等に基づいて、ラインスキャンカメラ3を制御する。制御部10aと画像処理部10bとは、別々のプロセッサでもよいし、同じプロセッサでもよい。また、コンピュータ10は、制御部10aの機能と画像処理部10bの機能を実行できるようにプログラムされていてもよい。なお、コンピュータ10は、マイコンやFPGA(Field-Programmable Gate Array)で構成されていてもよい。 The computer 10 has, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input/output interface, and the like. The computer 10 includes a control unit 10a (control processor) for controlling the radiation source 2 and the line scan camera 3, and image processing for creating a radiation image of the object A based on the radiation image data output from the line scan camera 3. and a unit 10b (image processor). The image processing unit 10b receives radiation image data and executes predetermined processing such as image processing on the received radiation image data. A display device 11 is connected to the computer 10 . The image processing unit 10 b outputs the created radiation image to the display device 11 . The control unit 10a controls the radiation source 2 based on the values of the tube voltage and the tube current of the radiation source 2 which are stored by the user's input or the like. The control unit 10a controls the line scan camera 3 based on the exposure time and the like of the line scan camera 3 stored by the user's input and the like. The control unit 10a and the image processing unit 10b may be separate processors or may be the same processor. Further, the computer 10 may be programmed to execute the functions of the control section 10a and the image processing section 10b. The computer 10 may be composed of a microcomputer or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).

続いて、放射線画像取得システム1の動作すなわち放射線画像の取得方法について説明する。まず、搬送装置20を用いて、対象物Aを搬送方向Dに搬送する(搬送工程)。それと同時に、対象物Aに向けて、放射線源2から白色X線等の放射線を出力する(放射線出力工程)。対象物Aを透過した放射線は入力面6aに入力される(入力工程)。このとき、放射線は第1ミラー7に干渉しないので、第1ミラー7による影響が排除されている。次に、シンチレータ6によって放射線からシンチレーション光への変換が行われる(変換工程)。入力面6aから出力されるシンチレーション光は、第1ミラー7によって反射させられる(反射工程)。そしてラインスキャンカメラ3のレンズ部3aによって、シンチレーション光がイメージセンサ3cに結像される(結像工程)。イメージセンサ3cは、レンズ部3aにより結像されたシンチレーション光(シンチレーション像)を撮像する(撮像工程)。この撮像工程では、対象物Aの移動に同期して電荷転送(TDI動作)が行われる。ラインスキャンカメラ3は、撮像により得られた放射線画像データをコンピュータ10の画像処理部10bに出力する。 Next, the operation of the radiographic image acquisition system 1, that is, the radiographic image acquisition method will be described. First, the conveying device 20 is used to convey the object A in the conveying direction D (conveying step). At the same time, radiation such as white X-rays is output from the radiation source 2 toward the object A (radiation output step). Radiation transmitted through the object A is input to the input surface 6a (input step). At this time, since the radiation does not interfere with the first mirror 7, the influence of the first mirror 7 is eliminated. Next, the scintillator 6 converts the radiation into scintillation light (conversion step). The scintillation light output from the input surface 6a is reflected by the first mirror 7 (reflection step). Then, the lens portion 3a of the line scan camera 3 forms an image of the scintillation light on the image sensor 3c (imaging step). The image sensor 3c captures the scintillation light (scintillation image) imaged by the lens unit 3a (imaging step). In this imaging process, charge transfer (TDI operation) is performed in synchronization with the movement of the object A. FIG. The line scan camera 3 outputs radiation image data obtained by imaging to the image processing section 10 b of the computer 10 .

コンピュータ10の画像処理部10bは、放射線画像データを入力し、入力した放射線画像データに対して画像処理等の所定の処理を実行し、放射線画像を作成する(画像作成工程)。画像処理部10bは、作成した放射線画像を表示装置11に出力する。表示装置11は、画像処理部10bから出力された放射線画像を表示する。以上の工程を経て、対象物Aの表面観察による放射線画像が得られる。 The image processing unit 10b of the computer 10 receives radiation image data, executes predetermined processing such as image processing on the input radiation image data, and creates a radiation image (image creation step). The image processing unit 10 b outputs the created radiation image to the display device 11 . The display device 11 displays the radiation image output from the image processing section 10b. Through the above steps, a radiographic image of the object A is obtained by surface observation.

本実施形態の放射線画像取得システム1および撮像ユニット30では、搬送装置20によって搬送される対象物Aに、放射線源2から放射線が照射される。対象物Aを透過した放射線が、筐体13の上壁部13aに形成されたスリット15を通過する。筐体13内には、シンチレータ6と、第1ミラー7と、ラインスキャンカメラ3とが設置されており、撮像に必要な機器がユニット化されている。筐体13内に入射した放射線は、シンチレータ6の入力面6aに入力される。そして、その入力面6aからシンチレーション光が出力される。シンチレータ6の入力面6aに近い領域では、比較的低いエネルギーの放射線が変換される。よって、ラインスキャンカメラ3は、低エネルギーの放射線感度に優れた放射線画像を取得できる。このことは、たとえば対象物Aに含まれた、軽元素からなる物質の検出に有利にはたらく。シンチレータ6の入力面6aが、搬送方向Dに平行であり、且つラインスキャンカメラ3のライン方向d2に平行であるので、対象物Aの中の異なる部分(たとえば搬送方向Dにおける上流端と下流端など)において、拡大率は変化しない。たとえば、図6(b)に示されるように、入力面6aが搬送方向Dに対して角度を有すると、X線投影像の拡大率の違いから、TDI積算の際に放射線画像IMG2がぼやけてしまう(図6(d)参照)。本実施形態では、図6(a)に示されるように、入力面6aが搬送方向Dに平行なので、放射線画像IMG1がぼやけることが防止される(図6(c)参照)。さらには、拡大率が変化せず、第1ミラー7が放射線の照射領域12の外部に位置しているので、対象物Aを透過した放射線は、第1ミラー7を通ることなくシンチレータ6の入力面6aに入力される。これにより、放射線に対する第1ミラー7の影響が排除される。すなわち、シンチレータ6の入力面6aから出力されるシンチレーション光を第1ミラー7の影響なく検出することができる。その結果として、この放射線画像取得システム1および撮像ユニット30は、対象物の放射線画像を鮮明かつ高感度に取得することを可能にする。また、放射線画像取得システム1によれば、より高速に放射線画像を取得することができる。さらには、S/N比のよい放射線画像を取得することができる。 In the radiation image acquisition system 1 and the imaging unit 30 of the present embodiment, the object A transported by the transport device 20 is irradiated with radiation from the radiation source 2 . Radiation that has passed through the object A passes through a slit 15 formed in the upper wall portion 13 a of the housing 13 . A scintillator 6, a first mirror 7, and a line scan camera 3 are installed in the housing 13, and equipment necessary for imaging is unitized. Radiation that has entered the housing 13 is input to the input surface 6 a of the scintillator 6 . Then, scintillation light is output from the input surface 6a. In the region close to the input surface 6a of the scintillator 6 relatively low energy radiation is converted. Therefore, the line scan camera 3 can acquire radiation images with excellent sensitivity to low-energy radiation. This is advantageous for the detection of light-element substances contained in the object A, for example. Since the input surface 6a of the scintillator 6 is parallel to the transport direction D and parallel to the line direction d2 of the line scan camera 3, different parts of the object A (for example, the upstream end and the downstream end in the transport direction D) etc.), the magnification does not change. For example, as shown in FIG. 6B, if the input surface 6a has an angle with respect to the transport direction D, the radiographic image IMG2 will be blurred during the TDI integration due to the difference in magnification of the X-ray projection image. (See FIG. 6(d)). In this embodiment, as shown in FIG. 6(a), the input surface 6a is parallel to the transport direction D, so that the radiation image IMG1 is prevented from being blurred (see FIG. 6(c)). Furthermore, since the magnifying power does not change and the first mirror 7 is positioned outside the radiation irradiation area 12, the radiation that has passed through the object A enters the scintillator 6 without passing through the first mirror 7. Input to surface 6a. This eliminates the influence of the first mirror 7 on the radiation. That is, the scintillation light output from the input surface 6a of the scintillator 6 can be detected without being affected by the first mirror 7. FIG. As a result, the radiographic image acquisition system 1 and the imaging unit 30 make it possible to acquire a clear and highly sensitive radiographic image of an object. Moreover, according to the radiographic image acquisition system 1, a radiographic image can be acquired at a higher speed. Furthermore, a radiographic image with a good S/N ratio can be obtained.

また、シンチレータ表面観察方式を用いた場合、高管電圧下において軽減素の撮像が可能である。放射線源2は、管電圧および管電流の出力に制約があり、低管電圧の場合、管電流の制約により出力が得られにくいという特性を有する。シンチレータ表面観察方式を用いることにより、管電流の制約を受けにくくなり、放射線源2の効率の良いところでX線撮像することが可能である。その結果として、タクトタイムの向上が期待できる。 Further, when the scintillator surface observation method is used, it is possible to image the light-reducing element under a high tube voltage. The radiation source 2 has a characteristic that the output of tube voltage and tube current is restricted, and in the case of a low tube voltage, it is difficult to obtain an output due to the restriction of tube current. By using the scintillator surface observation method, it is possible to perform X-ray imaging at a place where the radiation source 2 is efficient, because the tube current is less likely to be restricted. As a result, an improvement in tact time can be expected.

ラインスキャンカメラ3は、入力面6aの法線B方向に出力されるシンチレーション光を検出する。図7(b)に示されるように、入力面6aの法線B方向に対して傾斜した方向に出力されるシンチレーション光を検出した場合には、レンズの拡大率の違いに起因してTDI積算による放射線画像IMG4にあおり(パース)が生じる(図7(d)参照)。その場合、放射線画像IMG4がぼやけてしまう。これに対して、図7(a)に示されるように、ラインスキャンカメラ3が入力面6aの法線B方向に出力されるシンチレーション光を検出すると、放射線画像IMG3にあおり(パース)は生じない(図7(c)参照)。その結果、鮮明な放射線画像IMG3が得られる。ところで、ラインスキャンカメラ3が搬送ステージに干渉することなく入力面6aを撮影するには、図7(a)に示されるように入力面6aと搬送ステージとの間に距離を確保する必要があるとも思われる。そうすると、FDD(Focus-Detector Distance;焦点2aからシンチレータ6までの距離)とFOD(Focus-Object Distance;焦点2aから対象物Aまでの距離)との差を確保する必要が生じる。しかし、入力面6aと対象物Aとの距離が大きくなるとX線幾何学倍率が大きくなり、X線投影像が拡大される。拡大率が大きくなると焦点ボケの影響も大きくなってしまう。そこで、拡大率をできるだけ等倍(1倍)に近づけることが望ましい。本実施形態では、第1ミラー7を介在させることで、入力面6aと対象物Aとの距離を縮小しつつ、入力面6aの法線B方向に出力されるシンチレーション光がラインスキャンカメラ3によって検出される。よって、ラインスキャンカメラ3が、あおり(パース)のない画像を取得できる。放射線画像がぼやけることが防止される。 The line scan camera 3 detects scintillation light output in the normal B direction of the input surface 6a. As shown in FIG. 7B, when scintillation light output in a direction inclined with respect to the normal B direction of the input surface 6a is detected, TDI integration is A perspective is generated in the radiographic image IMG4 by (see FIG. 7(d)). In that case, radiographic image IMG4 will be blurred. On the other hand, as shown in FIG. 7A, when the line scan camera 3 detects scintillation light output in the normal B direction of the input surface 6a, perspective does not occur in the radiation image IMG3. (See FIG. 7(c)). As a result, a clear radiographic image IMG3 is obtained. By the way, in order for the line scan camera 3 to photograph the input surface 6a without interfering with the transport stage, it is necessary to secure a distance between the input surface 6a and the transport stage as shown in FIG. 7(a). It seems. Then, it is necessary to secure a difference between FDD (Focus-Detector Distance; distance from focal point 2a to scintillator 6) and FOD (Focus-Object Distance; distance from focal point 2a to object A). However, when the distance between the input surface 6a and the object A increases, the X-ray geometric magnification increases, and the X-ray projection image is enlarged. As the magnification increases, the effect of defocus also increases. Therefore, it is desirable to make the enlargement ratio as close to the same magnification (1 time) as possible. In this embodiment, the first mirror 7 is interposed to reduce the distance between the input surface 6a and the object A, and the scintillation light output in the normal B direction of the input surface 6a is emitted by the line scan camera 3. detected. Therefore, the line scan camera 3 can acquire an image without perspective. The radiographic image is prevented from being blurred.

スリット15は、搬送方向Dにおいて、シンチレータ6および第1ミラー7と、ラインスキャンカメラ3との間に位置している。また別の観点では、放射線源2が、第1ミラー7の反射面7aを含む第1仮想平面P1とシンチレータ6の入力面6aを含む第2仮想平面P2との間に焦点2aが位置するように配置されている。これらの構成によれば、シンチレータ6と第1ミラー7の間の鋭角の範囲内に、放射線をうまく導入することができる。すなわち、シンチレータ6と第1ミラー7の間の鋭角の範囲内に、照射領域12をうまく形成することができる。一方で、ラインスキャンカメラ3に必要とされる光路長を確保しやすい。 The slit 15 is located between the scintillator 6 and the first mirror 7 and the line scan camera 3 in the transport direction D. As shown in FIG. From another point of view, the radiation source 2 is configured such that the focal point 2a is located between the first virtual plane P1 including the reflecting surface 7a of the first mirror 7 and the second virtual plane P2 including the input surface 6a of the scintillator 6. are placed in These arrangements allow the radiation to be successfully introduced within the acute angle between the scintillator 6 and the first mirror 7 . That is, the irradiation area 12 can be well formed within the acute angle range between the scintillator 6 and the first mirror 7 . On the other hand, it is easy to secure the optical path length required for the line scan camera 3 .

図8(a)に示されるように、シンチレータ6の入力面6aと搬送方向Dが平行でることが求められ、またラインスキャンカメラ3は入力面6aの法線B方向に出力されるシンチレーション光を検出することが求められる。しかも、対象物Aと入力面6aとの距離をできるだけ縮小したい。その結果、第1ミラー7が採用される。しかし、図8(b)に示されるように、第1ミラー7を設置すると、第1ミラー7がX線の照射領域12に被ってしまう。それにより、X線に含まれる軟X線成分が減衰してしまう。その結果、低エネルギーの放射線感度を損ねてしまう。その解決策として、図8(c)に示されるように、X線の照射領域12が第1ミラー7と被らないように、照射領域12の位置と角度が調整される。たとえば、照射領域12の中心軸Lが入力面6aに対して45度になるように、放射線源2の位置およびスリット15の位置が調整される。 As shown in FIG. 8(a), the input surface 6a of the scintillator 6 and the transport direction D are required to be parallel. detection is required. Moreover, it is desirable to reduce the distance between the object A and the input surface 6a as much as possible. As a result, the first mirror 7 is adopted. However, as shown in FIG. 8B, when the first mirror 7 is installed, the first mirror 7 covers the irradiation area 12 of X-rays. As a result, soft X-ray components contained in X-rays are attenuated. As a result, low-energy radiation sensitivity is compromised. As a solution, the position and angle of the irradiation area 12 are adjusted so that the X-ray irradiation area 12 does not cover the first mirror 7, as shown in FIG. 8(c). For example, the positions of the radiation source 2 and the slit 15 are adjusted so that the central axis L of the irradiation area 12 is 45 degrees with respect to the input surface 6a.

シンチレータ6と第1ミラー7の間の鋭角は、40度以上50度以下の範囲内の角度である。この構成によれば、入力面6aの法線B方向に出力されたシンチレーション光は、第1ミラー7によって反射され、搬送方向Dに対して10度以内の傾斜角をもってラインスキャンカメラ3によって検出される。よって、搬送装置20に沿って、ラインスキャンカメラ3を設置しやすい。撮像ユニット30全体が搬送装置20に沿ったスリムな形状となり、撮像ユニット30のコンパクト化が図られる。鋭角が45度であると、この効果は一層好適に発揮される。 The acute angle between the scintillator 6 and the first mirror 7 is within the range of 40 degrees or more and 50 degrees or less. According to this configuration, the scintillation light output in the normal B direction of the input surface 6a is reflected by the first mirror 7 and detected by the line scan camera 3 with an inclination angle of 10 degrees or less with respect to the transport direction D. be. Therefore, it is easy to install the line scan camera 3 along the conveying device 20 . The entire imaging unit 30 has a slim shape along the conveying device 20, and the imaging unit 30 can be made compact. When the acute angle is 45 degrees, this effect is exhibited even more favorably.

照射領域12は、搬送方向Dにおいてシンチレータ6の下流に形成される。この構成によれば、第1ミラー7を所望の位置に配置しつつ、第1ミラー7が放射線の照射領域12に干渉しないように、照射領域12を形成しやすい。 The irradiation area 12 is formed downstream of the scintillator 6 in the transport direction D. As shown in FIG. According to this configuration, it is easy to form the irradiation area 12 so that the first mirror 7 does not interfere with the radiation irradiation area 12 while the first mirror 7 is arranged at a desired position.

ラインスキャンカメラ3の光軸Fは搬送方向Dに平行である。上述したように、シンチレータ6の入力面6aは搬送方向Dに平行である。この構成によれば、各要素に対し、角度に関する複雑な調整等が不要である。たとえば、ラインスキャンカメラ3の光軸Fの調整や、ラインスキャンカメラ3のレンズの焦点距離に伴う視野角に応じた第1ミラー7とレンズの距離調整が容易になる。 The optical axis F of the line scan camera 3 is parallel to the transport direction D. As shown in FIG. The input surface 6a of the scintillator 6 is parallel to the transport direction D, as described above. This configuration eliminates the need for complicated adjustments related to angles for each element. For example, adjustment of the optical axis F of the line scan camera 3 and adjustment of the distance between the first mirror 7 and the lens according to the viewing angle associated with the focal length of the lens of the line scan camera 3 are facilitated.

続いて、図9を参照して、第2実施形態に係る放射線画像取得システム1Aおよび30Aについて説明する。放射線画像取得システム1Aが第1実施形態の放射線画像取得システム1と違う点は、撮像ユニット30Aが、筐体13A内に設置され、入力面6aとは反対側の裏面6bから出力されるシンチレーション光を検出する第2ラインスキャンカメラ4を更に備えた点である。シンチレータホルダ8は上方および下方に向けて開放されており、シンチレータ6の入力面6aおよび裏面6bを露出させている。第2ラインスキャンカメラ4は、ラインスキャンカメラ3と同様の構成を有している。すなわち、第2ラインスキャンカメラ4は、レンズ部4aと、イメージセンサ4cを含むセンサ部4bとを有する。第3ミラー17は、たとえばミラーホルダ19に保持されて、水平に対して傾斜するように配置されている。第3ミラー17は、その反射面17aを裏面6bに斜めに対面させるようにして、裏面6bの法線Cに重なる位置に配置されている。第2ラインスキャンカメラ4のレンズ部4aの光軸Gは、たとえば搬送方向Dに平行である。第2ラインスキャンカメラ4は、第3ミラー17の反射面17aを介して、裏面6bの法線C方向に出力されるシンチレーション光を検出する。第2ラインスキャンカメラ4の搬送方向Dの位置は、たとえば、ラインスキャンカメラ3における光路長と第2ラインスキャンカメラ4における光路長とが等しくなるように設定される。なお、同じレンズを使用する場合、たとえば、同じ焦点距離を有するレンズを使用する場合、光路長が等しくなるように設定するのがよい。一方、異なるレンズを使用する場合、たとえば、異なる焦点距離を有するレンズを使用する場合には、光路長は、必ずしも等しくならない。 Subsequently, radiation image acquisition systems 1A and 30A according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The radiation image acquisition system 1A is different from the radiation image acquisition system 1 of the first embodiment in that the imaging unit 30A is installed in the housing 13A and emits scintillation light from the rear surface 6b opposite to the input surface 6a. The point is that a second line scan camera 4 for detecting is further provided. The scintillator holder 8 is open upward and downward to expose the input surface 6a and the back surface 6b of the scintillator 6 . The second line scan camera 4 has a configuration similar to that of the line scan camera 3 . That is, the second line scan camera 4 has a lens section 4a and a sensor section 4b including an image sensor 4c. The third mirror 17 is held, for example, by a mirror holder 19 and arranged so as to be inclined with respect to the horizontal. The third mirror 17 is arranged at a position overlapping the normal line C of the back surface 6b so that the reflecting surface 17a faces the back surface 6b obliquely. The optical axis G of the lens portion 4a of the second line scan camera 4 is parallel to the transport direction D, for example. The second line scan camera 4 detects the scintillation light output in the direction of the normal line C of the back surface 6b via the reflecting surface 17a of the third mirror 17 . The position of the second line scan camera 4 in the transport direction D is set, for example, so that the optical path length in the line scan camera 3 and the optical path length in the second line scan camera 4 are equal. When using the same lens, for example, when using lenses having the same focal length, it is preferable to set the optical path lengths to be equal. On the other hand, when using different lenses, eg, lenses with different focal lengths, the optical path lengths are not necessarily equal.

2つのカメラを用いる場合に、種々の態様が採用され得る。たとえば、第2ラインスキャンカメラ4とラインスキャンカメラ3(第1ラインスキャンカメラ)は、2つのカメラとして独立し個別に制御できるようになっていてもよい。第2ラインスキャンカメラ4とラインスキャンカメラ3が、制御基板を共有するなどして、1つの制御系から2つのセンサを制御できるようになっていてもよい。ラインスキャンカメラ3と第2ラインスキャンカメラ4で視野が異なる場合に、画像処理にて位置合わせを行ってもよい。ラインスキャンカメラ3と第2ラインスキャンカメラ4で画角が異なる場合に、座標変換を含む画像処理にて位置合わせを行ってもよい。ラインスキャンカメラ3と第2ラインスキャンカメラ4で画素数が異なる場合に、座標変換や拡大・縮小により画素合わせをしてもよい。ラインスキャンカメラ3と第2ラインスキャンカメラ4で露光時間が異なるなどに起因して取得ライン数が異なる場合に、補間や平均化、または間引き処理によりライン数を等しくしてもよい。ラインスキャンカメラ3と第2ラインスキャンカメラ4で拡大率が異なる場合に拡大率補正処理によって拡大率をあわせてもよい。ラインスキャンカメラ3と第2ラインスキャンカメラ4でイメージセンサが異なる場合に、補正処理をして画素数などをあわせてもよい。 Various aspects may be employed when using two cameras. For example, the second line scan camera 4 and the line scan camera 3 (first line scan camera) may be independently controlled as two cameras. The second line scan camera 4 and the line scan camera 3 may share a control board or the like so that two sensors can be controlled from one control system. If the line scan camera 3 and the second line scan camera 4 have different fields of view, alignment may be performed by image processing. When the line scan camera 3 and the second line scan camera 4 have different angles of view, alignment may be performed by image processing including coordinate conversion. If the number of pixels differs between the line scan camera 3 and the second line scan camera 4, the pixels may be matched by coordinate conversion or enlargement/reduction. When the line scan camera 3 and the second line scan camera 4 have different numbers of acquired lines due to different exposure times, etc., the numbers of lines may be made equal by interpolation, averaging, or thinning. When the line scan camera 3 and the second line scan camera 4 have different enlargement ratios, the enlargement ratio correction processing may be performed to match the enlargement ratios. If the line scan camera 3 and the second line scan camera 4 have different image sensors, correction processing may be performed to match the number of pixels.

シンチレータ6の裏面6bに近い領域では、比較的高いエネルギーの放射線が変換される。ラインスキャンカメラ3が、低エネルギーの放射線感度に優れた放射線画像を取得する一方で、第2ラインスキャンカメラ4が、高エネルギーの放射線画像を同時に取得する。これにより、デュアルエナジー方式の撮像ユニットが実現される。このようなシンチレータ両面観察方式は、従来型のデュアルエナジーユニットよりも大きいエネルギー差を得ることができ、異物検出性能が向上する。この撮像ユニット30Aは、たとえば、軽元素からなる物質(髪の毛、ビニール、虫等)の弁別性能に優れる。 In a region close to the back surface 6b of the scintillator 6, relatively high-energy radiation is converted. A line scan camera 3 acquires a low energy radiographic sensitive radiographic image, while a second line scan camera 4 simultaneously acquires a high energy radiographic image. This realizes a dual-energy imaging unit. Such a scintillator double-sided observation method can obtain a larger energy difference than a conventional dual energy unit, and improves foreign matter detection performance. This imaging unit 30A is excellent in discrimination performance of, for example, light element substances (hair, vinyl, insects, etc.).

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。本発明には、種々の変形形態が含まれ得る。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. The invention may include various modifications.

たとえば、図10に示されるように、第2実施形態の第1変形形態として、縦型の筐体13Bを備えたシンチレータ両面観察方式の撮像ユニット30Bが提供されてもよい。この撮像ユニット30Bでは、入力面6aの法線B方向に出力されたシンチレーション光を反射させる2つのミラーである第1ミラー7と第2ミラー7Bとが設置される。また、裏面6bの法線C方向に出力されたシンチレーション光を反射させる2つのミラーである第3ミラー17と第4ミラー17Bとが設置される。この形態は、後述の2センサ1レンズ方式においても実施可能である。 For example, as shown in FIG. 10, as a first modification of the second embodiment, a scintillator double-sided observation type imaging unit 30B having a vertical housing 13B may be provided. In this imaging unit 30B, a first mirror 7 and a second mirror 7B, which are two mirrors for reflecting the scintillation light output in the normal B direction of the input surface 6a, are installed. Further, a third mirror 17 and a fourth mirror 17B, which are two mirrors for reflecting the scintillation light output in the normal C direction of the back surface 6b, are installed. This form can also be implemented in a two-sensor, one-lens system, which will be described later.

図11に示されるように、第2実施形態の第2変形形態として、縦型の筐体13Cを備えたシンチレータ両面観察方式の撮像ユニット30Cが提供されてもよい。この撮像ユニット30Bでは、入力面6aの法線B方向に出力されたシンチレーション光を反射させる2つのミラーである第1ミラー7と第2ミラー7Cとが設置される。第1ミラー7および第2ミラー7Cの両方が、照射領域12の外部に位置する。X線の中心軸Lの傾斜角度θ1は、たとえば45度である。裏面6bの法線C方向に出力されたシンチレーション光を反射させるミラーはなく、第2ラインスキャンカメラ4が、法線Cに重なる位置に配置されている。この形態では、筐体13の上壁部13aとの距離が短くなっている。 As shown in FIG. 11, as a second modification of the second embodiment, a scintillator double-sided observation type imaging unit 30C having a vertical housing 13C may be provided. In this imaging unit 30B, a first mirror 7 and a second mirror 7C, which are two mirrors for reflecting the scintillation light output in the normal B direction of the input surface 6a, are installed. Both the first mirror 7 and the second mirror 7C are located outside the illumination area 12 . The inclination angle θ1 of the central axis L of X-rays is, for example, 45 degrees. There is no mirror for reflecting the scintillation light output in the direction of the normal line C of the back surface 6b, and the second line scan camera 4 is arranged at a position overlapping the normal line C. As shown in FIG. In this form, the distance from the upper wall portion 13a of the housing 13 is short.

図12に示されるように、第2実施形態の第3変形形態として、横型の筐体13Dを備えたシンチレータ両面観察方式の撮像ユニット30Dが提供されてもよい。この撮像ユニット30Dでは、ラインスキャンカメラ3と第2ラインスキャンカメラ4が、筐体13D内の斜め下に設置されている。第1ミラー7の傾斜角度はたとえば30度~40度である。第3ミラー17の傾斜角度はたとえば50度~60度である。X線の中心軸Lの傾斜角度θ1は、たとえば45度である。第1ミラー7の傾斜角度は、X線がケラれないような最低の角度に設定されており、45度よりも小さい。 As shown in FIG. 12, as a third modification of the second embodiment, a scintillator double-sided observation type imaging unit 30D having a horizontal housing 13D may be provided. In this image pickup unit 30D, the line scan camera 3 and the second line scan camera 4 are installed diagonally below in the housing 13D. The tilt angle of the first mirror 7 is, for example, 30 degrees to 40 degrees. The tilt angle of the third mirror 17 is, for example, 50 degrees to 60 degrees. The inclination angle θ1 of the central axis L of X-rays is, for example, 45 degrees. The tilt angle of the first mirror 7 is set to the lowest angle that does not vignet X-rays, and is smaller than 45 degrees.

図13に示されるように、第1実施形態の第1変形形態として、斜めに設置された搬送装置20に撮像ユニット30が取り付けられた放射線画像取得システム1Eが提供されてもよい。既存の検査装置において、放射線源2が水平に設置され、搬送装置20が斜めに設置されている場合がある。たとえば、対象物Aは、滑走面である搬送面21a上を自由落下する。そのような場合に、撮像ユニット30も斜めに設置することができる。このように、撮像ユニット30は、設置される角度や姿勢を選ばないので、既存の検査装置に容易に組み込める。撮像ユニット30の汎用性が高められている。この放射線画像取得システム1Eでは、スリット15は、たとえば、搬送方向Dにおいてシンチレータ6の上流に位置している。なお、図13に示される斜め搬送型式の放射線画像取得システム1Eにおいて、両面観察方式が適用されてもよい。 As shown in FIG. 13, as a first modification of the first embodiment, a radiation image acquisition system 1E may be provided in which an imaging unit 30 is attached to a conveying device 20 installed obliquely. In some existing inspection apparatuses, the radiation source 2 is installed horizontally and the transport device 20 is installed obliquely. For example, the object A freely falls on the conveying surface 21a, which is a sliding surface. In such a case, the imaging unit 30 can also be installed obliquely. In this manner, the imaging unit 30 can be installed at any angle and in any orientation, and can be easily incorporated into existing inspection apparatuses. The versatility of the imaging unit 30 is enhanced. In this radiation image acquisition system 1E, the slit 15 is positioned upstream of the scintillator 6 in the transport direction D, for example. Note that a double-sided observation method may be applied to the oblique transport type radiographic image acquisition system 1E shown in FIG.

図14に示されるように、図13に示した斜め搬送に適用される更なる変形例として、シンチレータ6および第1ミラー7の部分のみ斜めの形状をなす筐体13Fが提供されてもよい。この撮像ユニット30Fでは、筐体13Fの内部に2つのミラーである第1ミラー7と第2ミラー7Fとが設置される。これらの第1ミラー7と第2ミラー7Fとによって、シンチレーション光を水平に取り出すことができる。ラインスキャンカメラ3は、水平に配置される。この撮像ユニット30Fによれば、たとえばラインスキャンカメラ3が設置された筐体を水平に設置して、放射線源2からのX線も垂直に(鉛直に)照射できる。対象物Aは斜めに搬送されるが、斜めになっている区間を短くできるというメリットがある。なお、図14に示される斜め搬送型式かつ水平設置型の撮像ユニットにおいて、両面観察方式が適用されてもよい。 As shown in FIG. 14, as a further modification applied to the oblique transport shown in FIG. 13, a housing 13F may be provided in which only the scintillator 6 and the first mirror 7 are obliquely shaped. In this imaging unit 30F, two mirrors, a first mirror 7 and a second mirror 7F, are installed inside a housing 13F. The scintillation light can be taken out horizontally by the first mirror 7 and the second mirror 7F. The line scan camera 3 is arranged horizontally. According to this imaging unit 30F, for example, the housing in which the line scan camera 3 is installed can be horizontally installed, and the X-rays from the radiation source 2 can also be emitted vertically (vertically). Although the object A is conveyed obliquely, there is an advantage that the oblique section can be shortened. Note that the double-sided observation method may be applied to the oblique transport type and horizontal installation type imaging unit shown in FIG. 14 .

撮像ユニットが斜めに設置される形態は、たとえば、対象物Aを空中に放出するような搬送装置に対しても有効に適用できる。 The form in which the imaging unit is installed obliquely can be effectively applied to, for example, a transport device that releases the object A into the air.

また、上記各実施形態のラインスキャンカメラ3または第2ラインスキャンカメラ4に代えて、マルチレンズマルチセンサのカメラが適用されてもよい。すなわち、1台の高解像度カメラの替わりに、複数台の低画素カメラを使用することができる。センサの低画素化により、シンチレータ6とカメラの間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体全体を小型化することができる。 A multi-lens multi-sensor camera may be applied instead of the line scan camera 3 or the second line scan camera 4 in each of the above embodiments. That is, instead of one high-resolution camera, multiple low-pixel cameras can be used. By reducing the pixels of the sensor, the distance between the scintillator 6 and the camera can be reduced. As a result, the size of the entire housing can be reduced.

図15に示されるように、2台のカメラ25A,25Bを並列にして設置してもよい。たとえば、2台のカメラ25A,25Bは、搬送方向Dと直交する方向に並べられる。カメラ25A,25Bの各カメラ基板25a、25bに対して、共通のメイン基板26が接続される。この形態によれば、高分解能が得られ、筐体のサイズを抑えることができる。並列されるカメラの台数を3台以上としてもよい。高解像度の2台のカメラを並列にしてもよいし、1または複数台の低解像度カメラと1または複数台の高解像度カメラとを併用してもよい。たとえば、2台のカメラを並列した場合には画素ピッチを半分にでき、3台のカメラを並列した場合には画素ピッチを3分の1にできる。 As shown in FIG. 15, two cameras 25A and 25B may be installed in parallel. For example, the two cameras 25A and 25B are arranged in a direction orthogonal to the transport direction D. A common main board 26 is connected to each of the camera boards 25a and 25b of the cameras 25A and 25B. According to this form, high resolution can be obtained, and the size of the housing can be suppressed. The number of cameras arranged in parallel may be three or more. Two high resolution cameras may be used in parallel, or one or more low resolution cameras and one or more high resolution cameras may be used. For example, if two cameras are arranged side by side, the pixel pitch can be halved, and if three cameras are arranged side by side, the pixel pitch can be reduced to one third.

また、図16(a)または図16(b)に示されるように、1レンズ2センサのカメラが適用されてもよい。つまり、1つのイメージサークル内に、2つのTDIセンサ(又はラインセンサ)28,28が配置される。この場合、レンズは1つのみで足りるので、コスト又はサイズの面で有利になり得る。なお、焦点距離L1を一定とした場合に、検出幅を広くするためには距離L2を長くする必要があり、レンズ27とミラー7,17との間の距離L2が長くなると、シンチレータ6とミラー7,17との間の距離L3も長くなる。一方、センサ28,28間の距離L4には限界がある。 Also, as shown in FIG. 16(a) or FIG. 16(b), a one-lens, two-sensor camera may be applied. That is, two TDI sensors (or line sensors) 28, 28 are arranged within one image circle. In this case, only one lens is required, which can be advantageous in terms of cost or size. If the focal length L1 is fixed, the distance L2 must be increased in order to widen the detection width. The distance L3 between 7 and 17 is also increased. On the other hand, there is a limit to the distance L4 between the sensors 28,28.

また、TDIセンサではなく、エリアセンサを用いてストップアンドゴーでの撮像を行う方法も考えられる。たとえば、図17に示されるように、1つのセンサ29上に、低エネルギー蛍光像領域29aと高エネルギー蛍光像領域29bとを設けてもよい。任意の領域29a,29bを切り出してタイリングすることで、低エネルギーの放射線画像と低高エネルギーの放射線画像を撮像することができる。この方法によれば、1レンズ1センサでの撮像が可能である。 A method of performing stop-and-go imaging using an area sensor instead of the TDI sensor is also conceivable. For example, as shown in FIG. 17, one sensor 29 may be provided with a low energy fluorescent image area 29a and a high energy fluorescent image area 29b. By cutting out and tiling arbitrary regions 29a and 29b, a low-energy radiographic image and a low-high-energy radiographic image can be captured. According to this method, imaging with one lens and one sensor is possible.

また、シンチレータホルダ8またはミラーホルダ9に関しても、種々の変形態様が考えられる。図18に示されるように、シンチレータ6に対する第1ミラー7および第3ミラー17の位置を調整可能な調整機構35が設置されてもよい。この調整機構35は、たとえば第1ミラー7のミラーホルダ9および第3ミラー17のミラーホルダ19に連結されて、第1ミラー7および第3ミラー17を入力面6aの法線B方向および裏面6bの法線C方向に沿ってそれぞれ移動させる。これにより、シンチレーション光の高さを任意に変更可能である。第1ミラー7および第3ミラー17が連動してシンチレータ6に関して対称に移動してもよいし、第1ミラー7および第3ミラー17が別個に移動してもよい。 Moreover, various modifications are conceivable for the scintillator holder 8 or the mirror holder 9 as well. As shown in FIG. 18, an adjustment mechanism 35 may be installed that can adjust the positions of the first mirror 7 and the third mirror 17 with respect to the scintillator 6 . This adjustment mechanism 35 is connected to, for example, the mirror holder 9 of the first mirror 7 and the mirror holder 19 of the third mirror 17 so that the first mirror 7 and the third mirror 17 are aligned in the normal B direction of the input surface 6a and the back surface 6b. are moved along the normal line C direction of . Thereby, the height of the scintillation light can be arbitrarily changed. The first mirror 7 and the third mirror 17 may interlock and move symmetrically with respect to the scintillator 6, or the first mirror 7 and the third mirror 17 may move separately.

また図19(a)および図19(b)に示されるように、第1ミラー7および第3ミラー17が共通のミラーユニットホルダ36に固定されていてもよい。法線B,C方向に距離が比較的小さいミラーユニットホルダ36と、これとは別に、法線B,C方向に距離が比較的大きいミラーユニットホルダ37とを用意し、これらを交換することで、シンチレーション光の高さを変更可能である。 Alternatively, the first mirror 7 and the third mirror 17 may be fixed to a common mirror unit holder 36 as shown in FIGS. 19(a) and 19(b). By preparing a mirror unit holder 36 with a relatively small distance in the directions of the normals B and C and a mirror unit holder 37 with a relatively large distance in the directions of the normals B and C, and exchanging them , the height of the scintillation light can be changed.

また図20(a)および図20(b)に示されるように、シンチレータホルダ8を前後させることで、シンチレータ6に対する第1ミラー7および第3ミラー17の位置を調整可能な調整機構38が設置されてもよい。図21に示されるように、たとえば搬送方向Dに細長いシンチレータ6Aをシンチレータホルダ8に保持させて、放射線の照射位置(図中の中心軸Lの位置)を搬送方向Dに変更することで、シンチレータ6に対する第1ミラー7および第3ミラー17の位置を調整してもよい。この場合、シンチレータ6と第1ミラー7および第3ミラー17との位置関係(距離)を無段階に柔軟に変更可能である。 Further, as shown in FIGS. 20(a) and 20(b), an adjustment mechanism 38 is installed which can adjust the positions of the first mirror 7 and the third mirror 17 with respect to the scintillator 6 by moving the scintillator holder 8 back and forth. may be As shown in FIG. 21, for example, a scintillator 6A that is elongated in the transport direction D is held by a scintillator holder 8, and the radiation irradiation position (the position of the central axis L in the figure) is changed in the transport direction D, whereby the scintillator The positions of the first mirror 7 and the third mirror 17 with respect to 6 may be adjusted. In this case, the positional relationship (distance) between the scintillator 6 and the first mirror 7 and the third mirror 17 can be steplessly and flexibly changed.

図22(a)および図22(b)に示されるように、放射線入射窓であるスリット15の位置を変更できる機構が設けられてもよい。たとえば、筐体13Aの上壁部13aには大きめの開口45が形成されており、この開口45よりも小さなスリット15が形成された調整プレート47が設置されてもよい。この場合、調整プレートは筐体13Aの壁部の一部である。調整プレート47は、たとえば四隅に位置する4つのビス46等で上壁部13aに固定される。調整プレート47には搬送方向Dに長い4つの長孔47aが形成されおり、これらの長孔47aにビス46が挿通されている。調整プレート47は、長孔47aの範囲内で、搬送方向Dの位置を変更可能になっている。 As shown in FIGS. 22(a) and 22(b), a mechanism for changing the position of the slit 15, which is the radiation entrance window, may be provided. For example, a relatively large opening 45 may be formed in the upper wall portion 13a of the housing 13A, and an adjustment plate 47 having a slit 15 smaller than the opening 45 may be installed. In this case, the adjustment plate is part of the wall of housing 13A. The adjustment plate 47 is fixed to the upper wall portion 13a with, for example, four screws 46 positioned at the four corners. Four elongated holes 47a are formed in the adjustment plate 47 in the transport direction D, and screws 46 are inserted through these elongated holes 47a. The adjustment plate 47 can change its position in the transport direction D within the range of the long hole 47a.

上述したように、シンチレータ6と第1ミラー7および第3ミラー17との距離を物理的に変更する手段と、シンチレータ6と第1ミラー7および第3ミラー17との相対的な位置を変更することにより距離を変更する手段とが考えられる。 As described above, the means for physically changing the distance between the scintillator 6 and the first mirror 7 and the third mirror 17 and the means for changing the relative positions of the scintillator 6 and the first mirror 7 and the third mirror 17 means for changing the distance by

また、図23に示されるように、筐体13Aの底壁部13bに、複数の保持穴50を形成しておき、その保持穴50にピン49を係合させることで、第2ラインスキャンカメラ4(およびラインスキャンカメラ3)の搬送方向Dにおける位置を調整してもよい。カメラの焦点距離やシンチレータ6の長さによって、第1ミラー7および第3ミラー17とラインスキャンカメラ3および第2ラインスキャンカメラ4との距離が変わる。複数のレンズ(焦点距離)やシンチレータ6の長さに対して、カメラの位置を容易に調整することができる。 Further, as shown in FIG. 23, a plurality of holding holes 50 are formed in the bottom wall portion 13b of the housing 13A, and by engaging the pins 49 in the holding holes 50, the second line scan camera is 4 (and line scan camera 3) in the transport direction D may be adjusted. The distances between the first and third mirrors 7 and 17 and the line scan camera 3 and second line scan camera 4 change depending on the focal length of the camera and the length of the scintillator 6 . The position of the camera can be easily adjusted for multiple lenses (focal lengths) and the length of the scintillator 6 .

ラインスキャンカメラや第2ラインスキャンカメラは、TDIセンサを含む態様に限られない。ラインスキャンカメラや第2ラインスキャンカメラは、1つまたは複数のラインスキャンセンサを含んでもよい。すなわち、2以上の複数列を有するマルチラインセンサを用いて時間遅延積分と同様の処理を行ってもよいし、マルチラインセンサのそれぞれのラインの信号を読みだし信号処理によってラインセンサ画像などの画像を作成してもよい。シングルラインセンサを用いて画像を作成してもよい。シングルラインセンサであっても画素内で拡大率の影響を受けるので、画像がぼやける可能性がある。拡大率の影響を受けた場合、画素内を蛍光像が斜めに移動することにより解像度の低下が生じ、画像がぼやける可能性がある。本開示の放射線画像取得システムおよび撮像ユニットによれば、放射線画像がぼやけることを防止できる。 The line scan camera and the second line scan camera are not limited to including the TDI sensor. The linescan camera and the second linescan camera may include one or more linescan sensors. That is, processing similar to time delay integration may be performed using a multiline sensor having two or more multiple columns, or an image such as a line sensor image may be obtained by reading the signal of each line of the multiline sensor and performing signal processing. may be created. Images may be created using a single line sensor. Even a single-line sensor is subject to magnification within a pixel, which can result in blurred images. When affected by the magnification factor, the fluorescence image can move diagonally within the pixel, causing a loss of resolution and blurring of the image. According to the radiographic image acquisition system and the imaging unit of the present disclosure, blurring of the radiographic image can be prevented.

フォトダイオードアレイのデジタル信号加算を行ってもよい。多段フォトダイオードアレイを用いる場合には、速度を厳密に合わせる必要が軽減される。フォトダイオードアレイを用いる場合であれば、検出部が斜めでもよい。すなわち、入力面6aが搬送方向Dに平行でなくてもよい。拡大率の補正やラインディレイを行ってから加算または平均化などの画像処理を行うことで、本開示の放射線画像取得システムが狙いとする効果を得ることができる。 Digital signal summation of the photodiode array may be performed. The need for tight speed matching is alleviated when using a multistage photodiode array. If a photodiode array is used, the detection section may be oblique. That is, the input surface 6a does not have to be parallel to the transport direction D. By performing image processing such as addition or averaging after performing magnification correction and line delay, it is possible to obtain the effects aimed at by the radiation image acquisition system of the present disclosure.

放射線の照射領域12は、筐体13のスリット15によって形成されるのではなく、放射線源2とシンチレータ6との間に、複数の遮蔽壁(または遮蔽板)からなる照射領域規定部が設置されてもよい。その場合に、照射角すなわち出力領域14の広い放射線源2が用いられてもよい。 The irradiation area 12 of radiation is not formed by the slit 15 of the housing 13, but an irradiation area defining section composed of a plurality of shielding walls (or shielding plates) is installed between the radiation source 2 and the scintillator 6. may In that case, a radiation source 2 with a wide irradiation angle or output area 14 may be used.

1,1A,1E…放射線画像取得システム、2…放射線源、2a…焦点、3…ラインスキャンカメラ、6…シンチレータ、6a…入力面、6b…裏面、7…第1ミラー、12…照射領域、13,13A,13B,13C,13D,13F…筐体、13a…上壁部(壁部)、15…スリット、15a…周縁、20…搬送装置、30,30A,30B,30C,30D,30F…撮像ユニット、A…対象物、B…法線、C…法線、F…光軸、G…光軸、P…搬送経路。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1E... Radiation image acquisition system, 2... Radiation source, 2a... Focal point, 3... Line scan camera, 6... Scintillator, 6a... Input surface, 6b... Back surface, 7... First mirror, 12... Irradiation area, 13, 13A, 13B, 13C, 13D, 13F... Case, 13a... Upper wall (wall), 15... Slit, 15a... Periphery, 20... Conveying device, 30, 30A, 30B, 30C, 30D, 30F... Imaging unit, A... Object, B... Normal line, C... Normal line, F... Optical axis, G... Optical axis, P... Transport path.

Claims (6)

対象物の放射線画像を取得するための放射線画像取得システムであって、
搬送経路上の前記対象物を搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送方向に対して傾斜する方向から前記対象物に向けて放射線を出力する放射線源と、
前記対象物を透過した前記放射線が通過するスリットと、
前記放射線が入力される入力面を有し、前記スリットを通過した前記放射線が前記入力面に対して傾斜する方向から入力されるように配置されたシンチレータと、
前記シンチレータから出力されたシンチレーション光を撮像するラインスキャンカメラと、を備える、放射線画像取得システム。
A radiographic image acquisition system for acquiring a radiographic image of an object,
a conveying device that conveys the object on the conveying path in the conveying direction;
a radiation source that outputs radiation toward the object from a direction that is inclined with respect to the transport direction;
a slit through which the radiation that has passed through the object passes;
a scintillator having an input surface into which the radiation is input, and arranged so that the radiation that has passed through the slit is input in a direction inclined with respect to the input surface;
and a line scan camera that captures scintillation light output from the scintillator.
前記搬送経路に対向するように配置され、前記スリットを有する筐体をさらに備え、
前記シンチレータ及び前記ラインスキャンカメラは、前記筐体内に配置される、請求項1記載の放射線画像取得システム。
Further comprising a housing arranged to face the transport path and having the slit,
2. The radiation image acquisition system according to claim 1, wherein said scintillator and said line scan camera are arranged within said housing.
前記シンチレータの前記入力面から出力された前記シンチレーション光を前記ラインスキャンカメラに向けて反射する第1反射ミラーをさらに備える、請求項1又は2に記載の放射線画像取得システム。 3. The radiation image acquisition system according to claim 1, further comprising a first reflecting mirror that reflects the scintillation light output from the input surface of the scintillator toward the line scan camera. 前記シンチレータの裏面から出力された前記シンチレーション光を前記ラインスキャンカメラに向けて反射する第2反射ミラーをさらに備える、請求項1~3のいずれか1項記載の放射線画像取得システム。 4. The radiation image acquisition system according to claim 1, further comprising a second reflecting mirror that reflects the scintillation light output from the back surface of the scintillator toward the line scan camera. 対象物の放射線画像を取得するための撮像ユニットであって、
放射線が通過するスリットを有する筐体と、
前記放射線が入力される入力面を有し、前記スリットを通過した前記放射線が前記入力面に対して傾斜する方向から入力されるように前記筐体内に配置されたシンチレータと、
前記筐体内に配置され、前記シンチレータから出力されたシンチレーション光を撮像するラインスキャンカメラと、
前記シンチレータの前記入力面から出力された前記シンチレーション光を前記ラインスキャンカメラに向けて反射する第1反射ミラーと、を備える、撮像ユニット。
An imaging unit for acquiring a radiographic image of an object,
a housing having a slit through which radiation passes;
a scintillator having an input surface into which the radiation is input and arranged in the housing so that the radiation that has passed through the slit is input in a direction that is inclined with respect to the input surface;
a line scan camera that is arranged in the housing and captures scintillation light output from the scintillator;
and a first reflecting mirror that reflects the scintillation light output from the input surface of the scintillator toward the line scan camera.
前記シンチレータの裏面から出力された前記シンチレーション光を前記ラインスキャンカメラに向けて反射する第2反射ミラーをさらに備える、請求項に記載の撮像ユニット。 6. The imaging unit according to claim 5 , further comprising a second reflecting mirror that reflects the scintillation light output from the back surface of the scintillator toward the line scan camera.
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